Александр Фёдоров | Дмитрий Лосинец | 12 сентября 2015 г.

Александр Фёдоров | Дмитрий Лосинец | 12 сентября 2015 г.

Новый способ объяснения опыта Юнга

[Подзаголовок отчета]

Опыт Юнга.

Опыт Юнга — эксперимент, проведённый Томасом Юнгом и ставший экспериментальным доказательством волновой теории света. Результаты эксперимента были опубликованы в 1803 году.

В опыте пучок света направляется на непрозрачный экран-ширму с двумя параллельными прорезями, позади которого устанавливается проекционный экран. Этот опыт демонстрирует интерференцию света, что является доказательством справедливости волновой теории. Особенность прорезей в том, что их ширина приблизительно равна длине волны излучаемого света. Ниже рассматривается влияние ширины прорезей на интерференцию.

Если исходить из того, что свет состоит из частиц (корпускулярная теория света), то на проекционном экране можно было бы увидеть только две параллельные полосы света, прошедшие через прорези ширмы. Между ними проекционный экран оставался бы практически неосвещенным.

С другой стороны, если предположить, что свет представляет собой распространяющиеся волны (волновая теория света), то, согласно принципу Гюйгенса, каждая прорезь является источником вторичных волн. Если вторичные волны достигнут линии в середине проекционного экрана, находящейся на равном удалении от прорезей, в одной фазе, то на серединной линии экрана их амплитуды сложатся, что создаст максимум яркости. То есть, максимум яркости окажется там, где согласно корпускулярной теории, яркость должна быть практически нулевой. С другой стороны, на определённом удалении от центральной линии волны окажутся в противофазе — их амплитуды компенсируются, что создаст минимум яркости (тёмная полоса). По мере дальнейшего удаления от средней линии яркость периодически изменяется, возрастая до максимума и снова убывая. На проекционном экране получается целый ряд чередующихся интерференционных полос, что и было продемонстрировано Томасом Юнгом.

Волны вероятности.

В 1924 г. Луи де Бройль, пытаясь найти объяснение постулированным в 1913 г. Н.Бором условиям квантования атомных орбит выдвинул гипотезу о всеобщности корпускулярно-волнового дуализма [16]. Согласно де Бройлю, каждой частице, независимо от ее природы, следует поставить в соответствие волну, длина которой λ связана с импульсом частицы p соотношением

λ = h/p.

По этой гипотезе не только фотоны, но и все «обыкновенные частицы» (электроны, протоны и пр.) обладают волновыми свойствами, которые, в частности, должны проявляться в явлении дифракции. В 1927 г. К.Дэвиссон и Л.Джермер впервые наблюдали дифракцию электронов [17, 18]. Позднее волновые свойства были обнаружены и у других частиц, и справедливость формулы де Бройля была подтверждена экспериментально. Однако надо заметить, что другое свойство волн – интерференция не было получено у элементарных частиц вещества, так что сопоставление частиц с волнами оказалось достаточно условным. В 1926 г. М.Борн дал вероятностную интерпретацию волн де Бройля [24]. Он предложил считать волны де Бройля «волнами вероятности», т.е. дать им чисто математическое истолкование. В том же 1926 г. Э.Шредингер [25, 26] предложил уравнение, описывающее поведение таких «волн» во внешних силовых полях:

Это уравнение отражает поведение точечной массы в силовом поле, но выражено движение этой массы не в координатах, как это было обычно принято ранее, а в изменениях полной и потенциальной энергий. Ансамбль же таких масс, выраженный функцией ψ, по мысли авторов квантовой механики, уже не отражает массовые характеристики множества таких элементарных масс в пространстве, т.е. плотность среды, а представляет собой «плотность вероятности нахождения частицы в данной точке пространства». Так возникла «волновая механика», которая вскоре была отождествлена с квантовой механикой. Волновое уравнение Шредингера является основным уравнением нерелятивистской квантовой механики

Когда частица пролетает мимо щели, происходит дифракция волны вероятности. Щель становится вторичным источником волн вероятности, которым в дальнейшем «подчиняется» частица. Именно эти волны согласно квантовому учению определяют вероятность попадания частицы в точки на экране. Где-то эта вероятность выше, где-то ниже, вот и получаются полосы на экране. Вроде бы все логично, просто, однако есть одно но: напрочь отсутствует всякий физический смысл!

Новая модель дифракции частиц.

Yves Couder и Emmanuel Fort из Парижского университета провели любопытный эксперимент. На вибрирующий столик с водой помещались шарики из силикона. Из-за постоянных вибраций последние постоянно подпрыгивали, становясь источниками волн. Если пропустить такие шарики из силикона через 2 щели, те поведут себя как частицы из микромира, то есть будут создавать на экране интерференционную картину.

https://youtu.be/fnUBaBdl0Aw

Схожесть поведения вибрирующих силиконовых капель с поведением элементарных частиц навела Дмитрия на мысль, что элементарные частицы вибрируют в эфире. Волны, исходящие от них, влияют на их траекторию движения частиц, когда те проходят через дифракционную щель.

Данная модель, однако, противоречит квантовой механике.

Дело в том, что ученые хотели проследить, в какую щель пролетает электрон и как он аннигилирует сам с собой. Поэтому рядом с дифракционной щелью расположили датчик. К удивлению экспериментаторов, электрон стал вести себя по законам Ньютона и создавать на экране 2 полосы. Узнав об этом Бор сформулировал постулат, согласно которому измерение и наблюдение неминуемо влияет на частицы, разрушает их волновую функцию и определяет параметры частицы, из-за чего её дальнейшее поведение описывается в рамках классической механики.

Теория вибрирующих силиконовых шариков не может объяснить данное явление, поэтому можно начать сомневаться в достоверности влияния измерения на явление.

Я, Александр Фёдоров, разработал установку для проверки вышеуказанного постулата Бора. Она поможет определить верность той или иной теории, описывающей дифракцию элементарных частиц. Желающие могут ознакомиться с её устройством в документе «Принцип Бора» (http://vk.com/doc-84092888_418593061), который есть в списке файлов группы.

Список использовавшейся литературы.

1) Ацюковский «Общая Эфиродинамика»

2) Википедия

3) http://dotwave.org/yves-couder-explains-waveparticle-duality-via-silicon-droplets-through-the-wormhole/

Дата добавления: 2015-10-21