Квантовая механика

Квантовая механика – это физическая теория, устанавливающая способ описания и законы движения на микроуровне. Ее по­явление совпало с началом ХХ века. М. Планк в 1900г. предполо­жил, что свет испускается неделимыми порциями энергии – кван­тами. Последующее изучение явлений микромира привело к резуль­татам, которые резко расходились с общепринятыми представлениями в классичес­кой физике. Классическая физика видела свою цель в описании объектов, существующих в пространстве, и в формулировке законов, управ­ляющих их изменениями во времени (динамические закономерности). На базе квантовой механики невозможно описать положение и скорость конкретной элементарной частицы или точно предсказать ее будущий путь. В квантовой механике одинаковые частицы в одинако­вых условиях могут вести себя по-разному – и как частица, и как волна. Законы квантовой механики – законы статистического характера. Статистические законы можно применить только к большим со­вокупностям, но не к отдельным индивидуумам. Квантовая механи­ка отказывается от поиска индивидуальных законов элементарных частиц и устанавливает статистические законы. Волны вероятности гово­рят о вероятности встретить элементарную частицу в том или ином месте.

Классические понятия «частица», «волна» слишком узки для мира элементарных частиц. Для них характерно такое явление как корпускулярно-волновой дуализм. Корпускулярно-волновой дуализм – это уни­версальное свойство природы, заключающееся в том, что всем микрообъектам присущи одновременно и корпускулярные, и волновые характеристики (корпускулярная и континуальная концепции описания природы). В зависимости от ситуации каждый материальный объект может вести себя и как частица (поток частиц) и как волна. Так, например, электрон, нейтрон, фотон в одних условиях проявляются как частицы, движущиеся по клас­сическим траекториям и обладающие определенными энергией и импульсом, а в других – обнаруживают свою волновую природу.

Впервые проблема корпускулярно-волнового дуализма возникла в связи с исследованием света. Волновая природа света была уста­новлена в начале XIX в. (обнаружены дифракция и интерференция света). На рубеже XIX и XX вв. была установлена корпускулярная природа света, о которой люди догадывались давно. Например, сторонником подобных воззрений был Ньютон. Однако, вначале ученые посчитали, что дуализм – это явление, характерное лишь для света. Однако в 20-х гг. XX в. подобный дуализм был установ­лен и для электронов. В 1924 г. французский физик Л.В. де Бройль выдвинул предположение, что наряду с корпускулярным поведе­нием волн должно обнаружиться и волновое поведение любых частиц материи.

Дата добавления: 2014-01-07