Раздел II. История естествознания

113

волна и частица. Распространяется он как волна, излучает­ся и поглощается — как частица.

В 1924 г. произошло крупное событие в истории фи­зики: французский ученый Луи де Бройлъ выдвинул идею о волновых свойствах материи. "Почему, если волновой ма­терии присущи свойства корпускулярности, — писал он, — мы не вправе ожидать и обратного: что корпускулярной ма­терии присущи волновые свойства? Почему бы не мог су­ществовать закон, единый для всякого вообще материаль­ного образования, не важно, волнового или корпускуляр­ного?"¹

Наиболее убедительное подтверждение существования волновых свойств материи было получено в результате от­крытия (наблюдения) дифракции электронов в эксперимен­те, поставленном в 1927 г. американскими физиками Клин­тоном Дэвиссоном (1881—1958) и Лестером Джермгром (1896—1971). Быстрые электроны, проходя сквозь очень тонкие пластинки металла, вели себя подобно свету, про­ходящему мимо малых отверстий или узких щелей. Други­ми словами, распределение электронов, отражавшихся от пластинки и летевших лишь по некоторым избранным на­правлениям, было таким же, как если бы на пластинку па­дал пучок цвета с длиной волны, равной длине волны элек­трона, вычисленной по формуле де Бройля.

Экспериментально подтвержденная гипотеза де Бройля превратилась в принципиальную основу, пожалуй, наиболее широкой физической теории — квантовой механики. У объектов микромира, рассматриваемых с ее позиций, обна­ружились такие свойства, которые совершенно не имеют ана­логий в привычном нам мире. Прежде всего — это корпус -кулярно-волновая двойственность, или дуализм элементар­ных частиц (это и корпускулы и волны одновременно, а точ­нее — диалектическое единство свойств тех и других). Движе­ние микрочастиц в пространстве и времени нельзя отождеств­лять с механическим движением макрообъекта. Например,

¹ Цит. по: Парное Е. И. На перекрестке бесконечностей. М., 1967. С. 122.

114 Концепции современного естествознания

положение элементарной частицы в пространстве в каждый момент времени не может быть определено с помощью сис­темы координат, как для привычных нам тел окружающего мира. Движение микрочастиц подчиняется законам кванто­вой механики.

Об абсолютной непригодности законов классической механики в микромире свидетельствует, например, установ­ленное видным немецким физиком Вернером Гейзенбергом (1901—1976) соотношение неопределенностей: если извест­но место положения частицы в пространстве, то остается неизвестным импульс (количество движения), и наоборот. Это одно из фундаментальных положений квантовой меха­ники. С точки зрения классической механики и просто "здра­вого смысла", принцип неопределенности представляется абсурдным. Нам трудно представить себе, как все это мо­жет быть "на самом деле".

По этому поводу известный американский физик Рк-чард Фейнман писал следующее: "Раз поведение атомов так не похоже на наш обыденный опыт, то к нему очень трудно привыкнуть. И новичку в науке, и опытному физику — всем оно кажется своеобразным и туманным. Даже большие уче­ные не понимают его настолько, как им хотелось бы, и это совершенно естественно, потому что весь непосредствен­ный опыт человека, вся его интуиция — все прилагается к крупным телам. Мы знаем, что будет с большим предме­том; но именно так мельчайшие тельца не поступают. По­этому, изучая их, приходится прибегать к различного рода абстракциям, напрягать воображение и не пытаться связы­вать кх с нашим непосредственным опытом"'.

Все вышеизложенные революционные открытия в фи­зике перевернули ранее существующие взгляды на мир. Исчезла убежденность в универсальности законов классичес­кой механики, ибо разрушились прежние представления о неделимости атома, о постоянстве массы, о неизменности химических элементов и т. д. Теперь уже вряд ли можно

¹ Цит. по: Савельев И. В. Курс общей физики. 2-е изд. М., 1982. Т. 3. С. 65-66. ,.., .