80
Глава 3.
Л.А.Шипицын в работе [10] показал, что волны де Бройля имеют в гидромеханике аналог - так называемую вихревую дорожку Кармана. При обтекании тел потоком жидкости или газа при определенных условиях наблюдается самопроизвольное и периодическое образование вихрей на поверхности тела. Отделение вихрей от тела является причиной возникновения периодически меняющейся силы, перпендикулярной направлению потока. Частота срыва вихря определяется очень простой зависимостью
v = 0,2 v!d
где 0,2 - число Струхаля; v - относительная скорость тела; d -некоторая длина, характеризующая размер тела.
Приведенная зависимость справедлива в широком диапазоне чисел Рейнольдса Re = vrf///, где // -кинематическая вязкость среды, причем Ю2 < Re < 106.
По данным Рожко [10], при Re от 3,5-106 до 107 вихреобразование вновь возобновляется. Таким образом, с движущимся в среде телом связан некоторый волновой процесс, аналогичный тому, как с движущейся в среде микрочастицей связаны волны де Бройля.
Л.А.Шипицыным рассчитано, что если число Рейнольдса меняется в интервале от 102 до 106. то и масса микрочастиц, для которых может наблюдаться волновой процесс, может меняться лишь в 104 раз. Если минимальное значение массы, предположим, соответствует электрону, то верхний предел составит только 5 нуклонных масс, а с учетом данных Рожко этот предел возрастает до 150-200 нуклонных масс. Внутри же этого интервала существует небольшой интервал масс микрочастиц, не обладающих волновыми свойствами. Здесь, правда, следует сделать оговорку: все сказанное относится не столько к собственно массам микрочастиц, сколько к произведению этих масс на скорость микрочастиц в конкретных экспериментах, т. е. одни и те же частицы будут вести себя по-разному в зависимости от их скорости.
Отсюда следует, что предложение Луи де Бройля о том, что все тела обладают волновыми свойствами, неправомерно и представляет собой попытку распространения за допустимые пределы свойств, обнаруженных в довольно узкой области масс и скоростей. Во-вторых, вновь поднимается вопрос о существовании среды, заполняющей внутри- и межатомное пространство, и об ее свойствах, в частности об
Чем отличается квантовая механика от классической?
81
ее кинематической вязкости, т. е. вопрос о существовании эфира и его свойствах.
Отсутствие или наличие в природе эфира никак не вытекает из квантовой теории, утверждение об отсутствии среды в нее внесено извне из Специальной теории относительности Эйнштейна. Квантовой механикой это положение воспринято как само собой разумеющееся. А такой параметр, как кинематическая вязкость, вряд ли может быть применен к термину «физический вакуум», если конкретно не иметь в виду жидкость или газ, о чем, используя аппарат квантовой механики, догадаться невозможно.
Разница в постановке задачи, предложенной де Бройлем и Л.А.Шипицыным, заключается в разнице между феноменологией и динамикой.
Де Бройль в 1924 г. выдвинул гипотезу о том, что все тела обладают волновыми свойствами фотонов, не имея в виду какие-либо конкретные физические причины для такого «обладания». Просто предположив всеобщность квантовых законов, что само по себе является постулатом. Никакого механизма, проясняющего это обстоятельство, внутренних сущностей причин такого положения в природе де Бройлем не было выдвинуто.
Л.А.Шипицын же вскрыл механизм явления, его сущность. Это сразу же определило те ограничения, в пределах которых явление имеет место. Вскрыв механизм явления, Шипицын тем самым поставил вопрос и о составляющих этого механизма, в частности, о необходимости существования в природе внутри- и межатомной среды, что никак не могло вытекать из предложения де Бройля. А следствия, вытекающие из факта существования в природе такой среды, выходят далеко за пределы постановки только данного вопроса.
Существует и еще один существенный момент в квантовой механике. Известно, что фотон представляет собой некоторый периодический волновой процесс, его сущность. Поэтому для него реально существует не только дифракция, но и интерференция. Микрочастицы сами по себе не представляют собой пакета волн, они локализованы в пространстве (иначе как вообще объяснить точечность микрочастиц в квантовой механике?). Поэтому для них наблюдалась только дифракция, а интерференция не обнаружена. Даже для электронов возможность интерференции весьма сомнительна, так как соответствующие явления могут интерпретироваться самых различным
