Чем отличается квантовая механика от классической?
101
На недостаточность методов квантовой механики, оперирующей только с так называемыми наблюдаемыми величинами, обращали внимание многие исследователи. Так, профессор МГУ А.К.Тимирязев еще в 1954 г. писал [4]:
«..никто не станет отрицать всех успехов, достигнутых квантовой механикой, но нельзя слепо верить в то, что квантовая механики уже достигла абсолютного совершенства, и на все, на что она не дает до сих пор ответа, ответ принципиально не может быть найден.
«Теория» принципиально не наблюдаемых величин не выдерживает ни малейшей критики. Было время, когда говорили, что молекулы, атомы и электроны принципиально не наблюдаемы. Но вот спинтарископ Крукса, счетчик Гейгера, камера Вильсона, опыты с броуновскими частицами. Если и не сделали все эти «принципиально не наблюдаемые» величины видимыми, то, во всяком случае, они прекрасно показали действия отдельных частиц и молекулярных движений. Соединение интерферометра с телескопом позволяет измерять диаметры звезд, что казалось раньше «принципиально недоступным». В современном электронном микроскопе видны молекулы белка, обладающего, правда, очень большими молекулами, но ведь электронный микроскоп еще далеко не дал всего, что он может дать, и потому не исключена возможность увидеть пространственную решетку кристалла. Вот почему лучше вообще вычеркнуть из всех наших рассуждений какие-либо упоминания о принципиально наблюдаемых и не наблюдаемых величинах».
Следует ли рассматривать всю классическую физику как частный случай квантовой? Не правильнее ли дополнять классическую физику там, где это действительно требуется, квантовой физикой, а не рассматривать квантовую физику как нечто самодовлеющее, частным случаем которого является вся прежняя классическая физика? Такая постановка вопроса вполне правомерна, поскольку законы природы едины и, в принципе, никаких причин для обособления микромира от макромира нет, по крайней мере, никто такого обособления не сформулировал. Именно
102
Глава 3.
поэтому в настоящее время рядом исследователей ставится под сомнение правомерность обособления законов микромира от всех остальных законов природы. Найдены многочисленные примеры квантовых явлений в нашей обычной реальности. Рассмотрены аналогии между явлениями микро- и макромиров. Делаются небезуспешные попытки раскрыть внутренний механизм квантовых явлений, используя, в частности, и представления о среде, заполняющей мировое пространство и являющейся строительным материалом для элементарных частиц вещества. Движения среды воспринимаются как те или иные физические силовые поля. Некоторые авторы показали, что применение обычных методов классической физики к объектам микромира не только правомерно, но и целесообразно, так как может дать в ряде случаев то, что не могут позволить методы квантовой механики: понять структуру микрочастиц, рассчитать параметры атомов, объяснить физическую суть природы корпускулярно-волнового дуализма и многое другое и тем самым по-иному взглянуть на проблему взаимоотношений микро- и макромиров и на устройство природы в целом.
В основе квантовой механики лежит десять постулатов:
- отсутствие внутриатомной среды (эфира в природе);
- принцип квантования энергии (энергия излучается порциями - квантами);
- стационарность орбит электронов в атоме (для электрона в атоме существуют «разрешенные» орбиты);
- принцип соответствия (в предельных случаях следствия квантовой механики должны совпадать с результатами классической механики)»
- всеобщность корпускулярно-волнового дуализма (все тела обладают корпускулярными и волновыми свойствами);
- принцип взаимосвязи (параметры частиц не присущи им, а раскрываются во взаимосвязи с классическими объектами);
- принцип запрета (две тождественные частицы с полуцелым спином не могут находиться в одном состоянии);
- вероятностный характер волновой функции;
