Противоречия между свойствами атомных объектов и классической физикой

Заслуга новой постановки задачи описания явлений атомного масштаба принадлежит, прежде всего, великому датскому ученому Нильсу Бору; точка зрения, проводимая в настоящей работе, представляет результат критической разработки, развития и уточнения идей Бора.

Чтобы убедиться в необходимости новой постановки задачи, сопоставим явление дифракции электронов, в котором проявляются их волновые свойства, с давно известным фактом атомизма электрического заряда. Пучок электронов определенной

энергии, прошедший сквозь кристалл и падающий на фотопластинку, дает дифракционную картину, которую нельзя объяснить иначе как на основе волновых представлений: картина эта соответствует наложению волн, рассеянных каждым атомом кристалла. При этом дифракционная картина не зависит от интенсивности пучка, та же картина получается в предельном случае весьма слабых пучков, когда можно считать, что электроны падают на кристалл поодиночке. Таким образом, волновые свойства нужно приписать каждому электрону в отдельности, а не только совокупности электронов Вместе с тем каждый электрон, попадая на фотопластинку, дает почернение только в одном месте (в одном зерне светочувствительного слоя), и лишь совокупность почерневших зерен дает распределение интенсивности прошедшего пучка (электронограмму). В настоящее время электронограммы широко используются при исследовании вещества.

Итак, электрон ведет себя в одних условиях (при прохождении сквозь кристалл) как протяженная волна, а в других (при попадании на зерно фотослоя) — как строго локализованная частица На основе классических представлений такого различия в поведении электрона в разных условиях объяснить нельзя.

Рассмотрим другой пример. Атом водорода состоит, как известно, из тяжелого ядра (протона) с положительным зарядом л одного электрона Такой системе из двух зарядов невозможно приписать, по классическим представлениям, такое состояние, которое обладало бы сферической симметрией. Между тем, мы знаем, что в основном состоянии (а также в некоторых других) атом водорода обладает сферической симметрией, это подтверждается поведением атома водорода при столкновении с другими частицами.

Этих простейших примеров уже достаточно, чтобы убедиться в том, что классическое описание неприменимо к микрообъектам, подобным электрону.

Здесь необходимо уточнить, что мы разумеем под классическим описанием и какие именно его черты делают его неприменимым к атомным объектам.