ЛИТЕРАТУРА

6, 8, 26, 50, 61, 106, 153, 154.

Глава 5. ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ И КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

Квантовая механика — это полная загадок и парадоксов дисциплина, которую мы не понимаем до конца, но умеем применять.

Гелл-Манн

Квантовую механику не понимает никто.

Р. Фейнман

5.1. Описание процессов в микромире

Как мы убедились (гл. 2 и 4), классическая и релятивистская механика дают ответ на многие вопросы движения больших объектов и с большими скоростями, вплоть до скоростей света. Однако ряд физических фактов, связанных с движением и взаимодействием света с веществом, не укладывается в известные законы механики. Рассмотрим кратко эти явления и проследим, как они привели к механике микромира, или квантовой механике, и в рамках ее были объяснены.

Предварительно отметим два соображения.

Первое.

Первое. Несмотря на точность количественных законов классической механики, в том числе и в объяснении движения

107

планет, природа сил тяготения так до сих пор и не выяснена. И. Ньютон лишь объяснял как, а не почему движутся тела, и говорил по этому поводу: «Гипотез я не измышляю». В релятивистской механике Эйнштейну пришлось несколько изменить закон тяготения в соответствии с положениями теории относительности. Как известно, согласно ОТО расстояние между объектами нельзя преодолеть со скоростью, большей скорости света, а согласно классической механике И. Ньютона это происходит мгновенно. Наличие у света энергии и массы приводит к искривлению световых лучей около массивных тел, и сила тяготения изменяется. Но это не объясняет природу тяготения, хотя А. Эйнштейн и пытался связать тяготение через геометрическую механику с искривлением пространства—времени.

Второе.

Второе. Классическая, и релятивистская механика формально не возражают против движения и в будущее, и в прошлое, не выделяют стрелу времени. Это положение приводит к мысли, что мы что-то не учитываем при таком количественном описании движения тел. Природа не все позволила нам пока открыть! Наконец, нельзя не обратить внимание на формальное совпадение законов тяготения по Ньютону и взаимодействия электрических зарядов по Кулону. Возникает предположение, что в этой закономерности также имеется глубокий смысл. Однако, как указывал Р. Фейнман, до сих пор никому не удавалось представить тяготение и электричество как два разных проявления одной и той же сущности.

Переходя от рассмотрения характера движения в макромире к явлениям микроскопического масштаба, т.е. порядка размеров атомов и элементарных частиц, можно отметить, что описывать такие явления привычными нам терминами не удается. Это связано, по-видимому, с психологией сознания, и человеку трудно найти сопоставления из реальной обыденной жизни с тем, что происходит как в мегамире (релятивистская механика), так и микромире (квантовая механика). Язык людей, выражающий то, что отражается в нашем сознании от восприятия реальных для нас макрообъектов классической механики, вероятно, не подходит для описания событий в микромире, хотя попытка использования его и объясняется естественным стремлением находить подтверждение выведенным законам на макроскопическом уровне.

• Можно понять, что происходит в микромире, можно даже написать математические законы, отражающие это понимание, но

108

объяснить процессы в этом микромире на вербальном уровне очень сложно, а может быть, и невозможно. Приведем высказывание В. Гейзенберга по поводу того, что говорить обычным языком о квантовой теории очень сложно: «...непонятно, какие слова

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.