Парадоксальное поведение микрочастиц

Эксперименты по дифракции частиц вынуждают констатировать наличие парадокса: - «электрон – это одновременно частица и волна».

Физика – наука опытная. Можно, и во многих случаях полезно, проводить «мысленные эксперименты». Больше 50 лет назад был выполнен мысленный эксперимент, аналогичный опыту Юнга по изучению интерференции света от двух щелей.

После прохождения пучка электронов через две щели на экране образуется система максимумов и минимумов, положение которых можно рассчитать по формулам волновой оптики, если каждому электрону сопоставить дебройлевскую волну (экран б).

Электрон никогда не расщепляются.

Электрон может пройти либо через щель 1, либо через щель 2. Следовательно распределение их на экране должно быть суммой распределений 1 и 2 (пунктир на экране a), что совершенно не совпадает с интерференционной картиной. Более того, если сначала открыть щель 1, а потом постепенно открывать щель 2,увеличивая её ширину, то по здравому смыслу число электронов, приходящих в т. Р ежесекундно должно возрастать, а оно уменьшается до нуля. Т.е. дело обстоит так, что каждый электрон, проходя через какую-то щель, «чувствует» и соседнюю щель, корректируя своё поведение. Или подобно волне проходит сразу через обо щели (!?).

Для «объяснения» этих парадоксальных результатов был создан математический аппарат, который, совместно с полученными экспериментальными результатами, всегда правильно предсказывает наблюдаемые явления.

Этот аппарат ставит в соответствие каждой частице некоторую комплексную пси-функцию Ψ(,t). Формально она обладает свойствами классических волн, поэтому её часто называют волновой функцией.