Kvant Fizikasi tanish bo'lmaganidanoq tayyor bo'lmagan o'quvchini qo'rqitadi. Bu har kuni shug'ullanadigan fiziklar uchun ham g'alati va mantiqsiz. Ammo u tushunarsiz emas

Kvant fizikasida ikki tomonlama eksperiment

Vertikal chiziqlar shaklida ikkita tirqishi bo'lgan plastinkani tasavvur qiling. Ushbu plastinka orqasiga ekran qo'yamiz. Agar biz yorug'likni plastinkaga yo'naltirsak, unda ekranda biz interferentsiya rasmini ko'ramiz. Ya'ni, o'zgaruvchan qorong'i va yorqin vertikal chiziqlar. Shovqin - bu biron bir narsaning to'lqinli xatti-harakatlarining natijasi, bizning holatlarimizda engil.

Agar siz yaqin atrofda joylashgan ikkita teshik orqali suv to'lqinini o'tkazsangiz, aralashish nima ekanligini tushunasiz. Ya'ni, yorug'lik to'lqinli tabiatga aylanadi. Ammo fizika, aniqrog'i Eynshteyn isbotlaganidek, bu foton zarralari tomonidan tarqaladi. Allaqachon paradoks. Ammo baribir, to'lqin zarrachalari dualizmi bizni endi hayratga solmaydi. Kvant fizikasi bizga yorug'lik to'lqin kabi harakat qilishini, ammo fotonlardan iboratligini aytadi. Ammo mo''jizalar endi boshlanmoqda.

Qurolni ikkita tirqishli plastinka oldiga qo'yamiz, ular yorug'lik chiqarmaydi, lekin elektronlar. Elektronlarni otishni boshlaymiz. Ekranda plastinka orqasida nimani ko'ramiz?

Axir, elektronlar zarralardir, ya'ni ikkita bo'shliqdan o'tadigan elektronlar oqimi ekranga faqat ikkita tasmani, bo'shliqlarga qarama-qarshi ikkita iz qoldirishi kerak. Ikkita yoriqdan o'tib, ekranga urilgan toshlarni tasavvur qiling-a?

Ammo biz nimani ko'rayapmiz? Hammasi bir xil shovqin rasm. Xulosa nima: elektron to'lqinlarda tarqaladi. Demak, elektronlar to'lqinlardir. Ammo bu elementar zarracha. Fizikada yana to'lqin-zarracha ikkitomonlama.

Ammo biz chuqurroq darajadagi elektron zarracha deb taxmin qilishimiz mumkin va bu zarralar birlashganda ular to'lqin kabi harakat qila boshlaydilar. Masalan, dengiz to'lqini - bu to'lqin, lekin u suv tomchilaridan va mayda molekulalardan, so'ngra atomlardan iborat. Xo'sh, mantiq mustahkam.

Keyin to'pdan elektronlar oqimi bilan emas, balki bir muncha vaqt o'tgach, elektronlarni alohida-alohida chiqaramiz. Go'yo biz yoriqlardan dengiz to'lqini emas, balki bolalarning to'pponchasidan alohida tomchilarga tupurardik.

Bunday holda, suvning turli tomchilari turli yoriqlarga tushib ketishi mantiqan. Plastinka ortidagi ekranda to'lqindan shovqinni emas, balki har bir yoriqqa qarama-qarshi bo'lgan zarbadan ikkita aniq tasmani ko'rish mumkin edi. Agar biz kichkina toshlarni tashlasak, xuddi shu narsani ko'ramiz, ular ikkita yoriqdan uchib o'tib, ikkita teshikdan soya kabi iz qoldiradilar. Keling, elektron ta'siridan bu ikki diapazonni ko'rish uchun individual elektronlarni olaylik. Ular birini qo'yib yuborishdi, kutishdi, ikkinchisi kutishdi va hokazo. Kvant fizikasi olimlari bunday tajribani o'tkazishga muvaffaq bo'lishdi.

Ammo dahshat. Ushbu ikkita chiziqlar o'rniga bir nechta guruhlarning bir xil interferentsiya alternativalari olinadi. Qanaqasiga? Agar elektron bir vaqtning o'zida ikkita yoriq va plastinka ortida uchib ketsa, bu to'lqin o'z-o'zidan to'qnashib, xalaqit berishi mumkin. Ammo bu mumkin emas, chunki zarra bir vaqtning o'zida ikkita joyda bo'lolmaydi. U birinchi bo'shliqdan yoki ikkinchisidan o'tib ketadi.

Kvant fizikasining chindan ham hayoliy narsalari shu erda boshlanadi.