118
Глава 3.
3. В связи с малостью постоянной Планка h = 1,055-10-34 Дж-с соотношение неопределенностей существенным образом проявляется только в микромире и не проявляется макромире.
Все три утверждения неверны.
1. Если в микро- и макромире для измерения использовать микрочастицы, например, фотон, то применение фотона для измерения в микромире окажет существенное воздействие на измеряемый объект из-за их соизмеримости хотя бы по массе. На макрообъект фотон, конечно же, не окажет существенного воздействия из-за несоизмеримости масс. Однако, если для измерения положения макрообъекта примерить подобный же макрообъект, то здесь также скажется соотношение неопределенностей, конечно, при этом величина, стоящая в правой части уравнения, будет уже не равна постоянной Планка, а будет значительно больше ее. Поэтому, в принципе, соотношение неопределенностей может существовать везде, на любом уровне организации материи и никакой специфики микромира в этом вопросе нет.
2. В указанных соотношениях неопределенности Гейзенберга в правой части неравенства стоит постоянная Планка h. Однако, постоянная Планка h = 2nh - это коэффициент пропорциональности в выражении
Е = hv,
где Е и v - энергия и частота фотона соответственно, т. е. постоянная h имеет электромагнитную сущность и может отражать собой лишь специфику электромагнитных явлений. Однако наряду с электромагнитными взаимодействиями одним из параметров которых является постоянная Планка, в природе существуют, по крайней мере, еще три других фундаментальных взаимодействия
- ядерные слабые, ядерные сильные и гравитационные. Последние отличаются от электромагнитного по энергии взаимодействия на 37 (!) порядков.
Ядерные взаимодействия качественно и количественно значительно отличаются от электромагнетизма. Кроме того, они
Чем отличается квантовая механика от классической?
119
имеют совсем другую физическую природу, чем электромагнетизм. Следовательно, нет никакого основания считать постоянную Планка постоянной для всех видов взаимодействия.
Соотношение неопределенностей Гейзенберга, в которое входит постоянная Планка, имеющая электромагнитную природу, можно считать справедливым только применительно к электромагнитным и оптическим измерениям, в которых используются электромагнитные поля или оптическое излучение. Это соотношение нельзя использовать, когда в основу измерений положены не электромагнитные принципы. В это случае, по-видимому, можно составить неравенство, аналогичное соотношению неопределенности Гейзенберга, но в правой его части уже не должна стоять постоянная Планка, а должна находиться иная величина, характеризующая тот вид поля, который использован для измерения. Если это, например, гравитационное поле, то справа окажется величина, порядок которой будет отличаться в меньшую сторону на те же 36 единиц, т. е. все измерения могут быть в принципе на 36 порядков точнее, чем при измерении электромагнитным способом, потому что влияние измерительного прибора в этом случае окажется на 36 порядков слабее. Правда, есть некоторая особенность в гравитационных измерениях: никто еще не проводил таких измерении на уровне микромира, однако это вовсе не означает принципиальной невозможности таких измерений.
Нет никакого основания полагать, что все кванты энергии, формы которой уже известны и, тем более, которые еще неизвестны, имеют электромагнитную природу. Наоборот, кванты ядерных сил и гравитационных полей, если только они существуют, обязательно должны иметь не электромагнитную природу, следовательно, постоянная Планка как величина, характеризующая электромагнитные взаимодействия, не должна иметь отношения ни к ядерным взаимодействиям, ни к гравитации. Точно так же, если измерения каких-либо макрообъектов проводить с помощью, скажем, струй газа, то тогда аналогом кванта буде величина, характеризующая энергию одной молекулы газа.
