82
Глава 3.
образом, например, статистически или посредством создания частицами сопутствующих волн или вихрей Кармана. Сама же дифракция является проявлением не волновых свойств частиц, а волновых свойств взаимодействующей с ними среды, волновых свойств взаимодействия частиц с окружающими их телами. А это большая разница.
3.3.3. О физической сущности волновой функции
В 1926 г. австрийский физик Шредингер вывел свое знаменитое уравнение, описывающее изменения во времени квантовых объектов. Запишем волновое уравнение де Бройля:
J2 2
d у/ р
-+-у/ = О,
dx~ Гг
где \{/ - волновая функция; h = h/2rc, а р- импульс, причем р = тv; р1 — /772 v2 = 2/77 [Е - и(г)].
Здесь /77 - масса частицы, колеблющейся в силовом поле, Е - полная энергия частицы, а и(г) - ее потенциальная энергия в этом поле, зависящая от ее положения и значения координат г. Тогда, подставив импульс частицы в уравнение де Бройля, получим волновое уравнение Шредингера:
2/77
А у---[Е - и(г)] у/ = 0.
/Г
Оператор Лапласа А учитывает три пространственных координаты:
d2 d2 d2
А =--+---+ -.
dx~ dy~ dz~
Волновому уравнению Шредингера в принципе удовлетворяет любая функция, имеющая природу волны, распространяющейся в пространстве какой-либо физической величины, т. е.
Чем отличается квантовая механика от классической/
83
г
у - у/ [со (t--]
при частоте колебаний со = Е - и(г) / #,
при этом сущность ^/-функции как физической величины может быть самой разнообразной. Эта сущность не может быть непосредственно установлена фактом удовлетворения уравнению Шредингера точно так же, как и сущность любой физической величины не может быть однозначно установлена на основе удовлетворения ее какому бы то ни было физическому уравнению. Это обусловлено тем, что одинаковыми уравнениями описываются самые разнообразные процессы.
В связи тем, что в квантовой механике не рассматривается структура электрона и природа всех его параметров, то соответственно не может рассматриваться и действительно не рассматривается механизм, обеспечивший появление электрона в той или иной точке пространства в тот или иной момент времени. Но поскольку поведение электрона во внутриатомном пространстве требует описания, остается лишь один путь - подобрать некоторый абстрактный математический аппарат, которым было бы удобно пользоваться при решении конкретных задач. Такой математический аппарат и был подобран: это математический аппарат теории вероятностей.
Как известно, в настоящее время принята трактовка квадрата ///-функции как плотности вероятности нахождения электрона в данной точке пространства внутри атома. Такая трактовка в принципе игнорирует физику процесса и никак не объясняет, почему же, по каким причинам электрон, имеющий точечные размеры, в каждой точке внутриатомного пространства появляется именно с такой вероятностью.
Трактовка волновой функции как плотности вероятности принципиально снимает вопрос о сути внутреннего устройств тома и создает впечатление о том, что никакого внутреннего механизма, регулирующего положение электрона в атоме, нет вообще. При этом даже такие основополагающие моменты, как стационарность орбит электронов, никакого объяснения не получают. Не считать же за объяснение стационарности предложенную Бором замкнутость орбит
