#comment_324023810

Раньше люди думали, что свет – это луч, состоящий из частиц. Потом поняли, что волна. Потом увидели, что свет проявляет свойства и частицы и волны и придумали корпускулярно-волновой дуализм. Так и что же получается, свет – это и частица и волна одновременно? Нет!

Чем вообще частицы отличается от волны с точки зрения квантовой физики? Прямым следствием корпускулярно-волнового дуализма является неопределенность Гейзенберга – принцип квантовой физики, согласно которому мы не можем в равной степени точно знать и импульс и координату квантового объекта.  И дело тут не в ограниченности наших технологий, а в самом устройстве квантовой физики.

Таким образом, с определенной долей упрощения можно сказать, что частица от волны отличается тем, что у частицы координата строго определена, а импульс не определен, а у волны определен импульс, а координата нет. И чисто логически получается, что частицы и волны – это в базе своей что-то одно и то же: частица – это волна, координата которой определена, а волна – это частица, импульс которой определен. Частица – это волна, а волна – это частица. Они тождественны, но всё-таки различны. Как же так? Почему? Потому что оба они являются лишь проявлением чего-то большого.

Корпускулярно-волновой дуализм – это не механическое соединение противоположностей. Свет – это не просто соединение частицы и волны в какое-то нелепое единство. Свет проявляет свойства частицы и волны, потому что сам по себе является чем-то большим, чем-то «третьим» по отношению к частицам и волнам. Так что же такое свет?

Свет – это квантовое поле. И вот в зависимости от того, с какого «угла» мы «смотрим» на это поле, подобно слепцам из притчи про слона, мы видим то частицу, то волну, но и то и другое суть проявление одного и того же явления – квантового поля.

Мой научно-философский проект

В продолжение темы интересно почитать:

1. Квантовая запутанность, программирование и Нобелевская премия по физике 2022 г.

2. Копенгагенская интерпретация квантовой физики и объективная реальность

3. ER=EPR

4. Как и почему на Земле возникла жизнь?

5. Что было до Большого взрыва?

Пояснение.

В опыте пучок света направляется на непрозрачный экран-ширму с двумя параллельными прорезями, позади которого устанавливается проекционный экран. Особенность прорезей в том, что их ширина приблизительно равна длине волны излучаемого света (влияние ширины прорезей на интерференцию рассматривается ниже). На проекционном экране получается целый ряд чередующихся интерференционных полос, что и было продемонстрировано Томасом Юнгом. Этот опыт демонстрирует интерференцию света, что является доказательством справедливости волновой теории.

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.

Честно украдено с джоя