15. Корпускулярно-волновой дуализм в современной физике.

При переходе к исследованию микромира выяснилось, что физическая реальность едина. Исследуя микрочастицы, ученые увидели, что одни и те же объекты обнаруживают как волновые , так и корпускулярные св-ва. 1. М. Планк пришел к выводу, что процессах излучения энергия может быть отдана или поглощена лишь в известных неделимых порциях – квантах. Сумма энергий квантов опрделяется через число колебаний соответствующего вида излучений и универсальную естественную константу h, введенную Планком 14.12. 1900 г. (E=hy, где hy – квант энергии. y – частота). Был заложен фундамент квантовой теории, положено начало атомной физике и новой эре естествознания. 2. Эйнштейн в 1905 г. распространил квантовую теорию с теплового излучения на излучение вообщею Фотонная теория эйнштейна утверждала, что свет – это постоянно распространяющееся в мировом пространстве волновое явление; и вместе с тем свет имеет прерываистую структуру. Свет рассматривается как поток световых квантов, или фотонов. Эта теория помогла понять явление фотоэлектрического эффекта (выбивание электронов из в-ва под воздействием электромагнитных волн). Квантовую теорию света экспериментально подтвердили Милликен и Комптон. В результате обнаружилось, что свет ведёт себя не только как волна, но и как поток корпускул. 3. В 1924 г. Луи де Бройл выдвинул идею о волновых св-вах материи (работа "Свет и материя"). Утверждал, что волновые св-ва присущи всем видам материи – электронам, протонам, атомам, молекулам и даже макроскопическим телам. Это помогло построить теорию, с помощью которой можно было охватить св-ва материи и света в их единстве. В 1926 г. Шредингер нашел математическое ур-е, определяющее поведение волн материи, Дирак обобщил его. Опытное подтверждение гипотеза Бройля получила в 1927 г., когда Дэвинсон и Джермер обнаружили дифракцию электронов. Признание корпускулярно-волнового дуализма в современной физике стало всеобщим. Любой материальный объект характеризуется наличием как волновых, так и корпускулярных св-в. Этот факт разрушал традиционные представления. Форма частицы подразумевает сущность, заключённую в малом объеме или конечной области пространства, тогда как волна распространяется по его огромным областям. В квантовой физике эти два описания являются взаимоисключающими, но равно необходимыми для того, чтобы полностью описать рассматриваемые явления. Квантовомеханическое описание мира основывается: 1. На соотношении неопределённостей, установленным Гейзенбергом. Суть этого соотношения в том, что никогда нельзя одновременно знать оба параметра – координату и скорость. Соотношение неопределённостей – это выражение невозможности наблюдать микромир, не нарушая его. 2. На принципе дополнительности Бора. "Понятия частицы и волны дополняют друг друга и в то же время противоречат друг другу, они являются дополняющими картинами происходящего". Противоречия корпускулярно-волновых св-в микрообъектов является результатом неконтролируемого взаимодействия микрообъектов и макроприборов (в экспериментах). Чтобы получить общую картину микромира, корпускулярная и волновая картины должны дополнять одна другую, т.е. быть комплиментарными.