reforef.ru 1
Следующую трактовку корпускулярно-волнового дуализма дал физик В. А. Фок (1898—1974)[3]:




Можно сказать, что для атомного объекта существует потенциальная возможность проявлять себя, в зависимости от внешних условий, либо как волна, либо как частица, либо промежуточным образом. Именно в этой потенциальной возможности различных проявлений свойств, присущих микрообъекту, и состоит дуализм волна — частица. Всякое иное, более буквальное, понимание этого дуализма в виде какой-нибудь модели неправильно



.

Тем не менее, эксперимент показывает, что фотон не есть короткий импульс электромагнитного излучения, например, он не может быть разделён на несколько пучков оптическими делителями лучей, что наглядно показал эксперимент, проведённый французскими физиками Гранжье, Роже и Аспэ в 1986 году[2]. Корпускулярные свойства света проявляются при фотоэффекте и в эффекте Комптона. Фотон ведет себя и как частица, которая излучается или поглощается целиком объектами, размеры которых много меньше его длины волны (например, атомными ядрами), или вообще могут считаться точечными (например, электрон).

В

В настоящий момент концепция корпускулярно-волнового дуализма представляет лишь исторический интерес, так как служила только интерпретацией, способом описать поведение квантовых объектов, подбирая ему аналогии из классической физики. На деле квантовые объекты не являются ни классическими волнами, ни классическими частицами, приобретая свойства первых или вторых лишь в некотором приближении. Методологически более корректной является формулировка квантовой теории через интегралы по траекториям (пропагаторная), свободная от использования классических понятий.





Однако Ричард Фейнман в ходе построения квантовой теории поля развил общепризнанную сейчас формулировку через интегралы по траекториям, которая не требует использования классических понятий «частицы» или «волны» для описания поведения квантовых объектов[4].

[править]

Интеграл по траекториям также относится к квантовым и стохастическим процессам, и это обеспечило базис для великого синтеза 1970-х, которое объединило квантовую теорию поля со статистической теорией флуктуаций поля вблизи фазовых переходов второго рода. Уравнение Шредингера при этом является уравнением диффузии с мнимым коэффициентом диффузии, а интеграл по траекториям — аналитическим продолжением метода суммирования всех возможных путей. По этой причине интегралы по траекториям были использованы для изучения броуновского движения и диффузии немного ранее, чем они были представлены в квантовую механику[1].





Три траектории из многих, создающие вклад в вероятность перемещения квантовой частицы в точку B.

1. Вероятность события получается как квадрат длины комплексного числа, называемого "амплитудой".

2. Амплитуда получается сложением вместе вкладов всех историй в конфигурационном пространстве.

3. Вклад истории в амплитуду пропорционален , где — постоянная Планка, которая может быть положена равной единице выбором системы единиц измерения, тогда как S — действие этой истории, даваемое временным интегралом от лагранжиана вдоль соответствующего пути.

Для того чтобы найти полную вероятность амплитуды для данного процесса, нужно просуммировать или проинтегрировать амплитуду в пространстве всех возможных историй системы между начальным и конечным состояниями, включая истории, которые абсурдны по классическим стандартам (например, скорости частиц на траекториях могут превышать скорость света). В расчёт амплитуды одиночной частицы, которая движется из одного места в другое за заданное время, необходимо включать истории, в которых частица описывает причудливый узор, в которых частица вылетает во внешнее пространство и летит обратно, и так далее. Интеграл по траекториям считает все эти амплитуды историй равными по величине (модулю), но различающимися по фазе (аргументу комплексного числа). Вклады, которые существенно отличаются от классической истории, подавляются только интерференцией с вкладами схожих историй с противоположной фазой (смотрите ниже).


Корпускулярно-волновой дуализм
Современная квантовая физика отошла от модельного представления физических процессов. Считается например, что корпускулярно-волновой дуализм невозможно представить в виде какой-нибудь модели. Физик В. А. Фок (1898—1974) дал такую трактовку корпускулярно-волнового дуализма: “Можно сказать, что для атомного объекта существует потенциальная возможность проявлять себя, в зависимости от внешних условий, либо как волна, либо как частица, либо промежуточным образом. Именно в этой потенциальной возможности различных проявлений свойств, присущих микрообъекту, и состоит дуализм волна — частица. Всякое иное, более буквальное, понимание этого дуализма в виде какой-нибудь модели неправильно.”

Полная геометризация физики [1] делает однако возможным построение механических моделей электрона и элементарных частиц из строительных блоков одномерного пространства (струны длинойм) двумерного пространства (сферы площадью м2) и трехмерного пространства (кубики объемомм3 ).

Фотон, например, можно представить как струну, составленную из квантов одномерного пространства. Радиус фотонов гамма-излучения, возникающих при радиоактивных распадах ядер и при взаимодействиях элементарных частиц двумерного пространства равен примерно 2м, а радиус фотонов ультрафиолетовых световых лучей равен 2м. Кванты пространства удерживаются от разлета квантами энергии связи Дж.


Как и все на свете, фотон представляет собой упорядоченную каким-то образом систему N числа образующих его частиц, имеющих некоторый общий центр симметрии. Фотон перемещается из точки О в точки А и B скачками. Общепризнанной является формулировка квантовой теории через интегралы по траекториям, свободная от использования классических понятий.


Для того чтобы найти полную вероятность амплитуды для данного процесса, нужно просуммировать или проинтегрировать амплитуду в пространстве всех возможных историй системы между начальным и конечным состояниями, включая истории, которые абсурдны по классическим стандартам (например, скорости частиц на траекториях могут превышать скорость света или быть бесконечно большими).
Возможность использования бесконечно больших скоростей позволяет создать наглядную механическую модель излучения, распространения и поглощения света.


Сначала в точке О частицы фотона превращаются в энергию за некоторое время t. Одновременно с этим энергия мгновенно перемещается в точки А и Б. В это же самое время в точках А и Б происходит обратное преобразование энергии в образующие фотон частицы за время t.
Наблюдатель будет видеть, как фотон одновременно исчезает из точки О и появляется в точках А и В за время t. Так как энергия перемещается мгновенно, то сумма частиц в точках О, А и О, В в любой момент времени остается постоянной и равной N. Главный вывод: период мерцаний фотонов t остается постоянным, а расстояние ОА и ОБ может быть любым, от нуля до бесконечности.
Всегда можно подобрать расстояние АБ таким, что Скорость света относительно источника излучения, приемника и среды будет равна “c”. Возможность изменять расстояние ОА и ОВ обеспечивается бесконечной скоростью передачи энергии.

С помощью мерцающих фотонов можно объяснить отрицательный результат эксперимента Майкельсона. Отрицательный результат связан не с сокращением размеров установки в направлении движения, а с тем, расстояние между мерцающими фотонами в направлении движения источника больше, чем расстояние между мерцающими фотонами в противоположном направлении.


ОА = (1)

ОВ = (2)

Где: - скорость перемещения источника относительно реликтового излучения.
Нетрудно видеть, что излучение фотонов производится в полном соответствии с баллистической теорией распространение света Ритца в выделенной относительно реликтового излучения системе отсчета.
Оказавшись вне излучателя, фотон переизлучается и движется скачками в выделенной системе отсчета со средней скоростью с.
С помощью наглядной модели распространения света нам удалось обосновать, а не просто постулировать принцип постоянства скорости света. Эксперимент Майкельсона служит доказательствам этого постоянства скорости света.

3) С помощью мерцающих фотонов также доказывается, что в знаменитом эксперименте со свечой, горящей в движущемся вагоне, свет одновременно достигает стенок (задней и передней) вагона, как с точки зрения наблюдателя, находящегося внутри вагона, так и с точки зрения наблюдателя, находящегося на платформе. А это означает конец принципу относительности одновременности событий и парадоксу близнецов! Нет ни того, ни другого.

3) Доказано, что никаких релятивистских поправок в эффект Доплера вводить не надо. Мерцающие фотоны сами вводят все необходимые поправки.

4) Никаких сокращений размеров трехмерных объектов в нашем трехмерном пространстве мы никогда не обнаружим. Да они и не нужны, эти сокращения в теории мерцающих фотонов.

5) Мгновенная передача взаимодействий подтверждена экспериментами с "запутанными" фотонами, а скачкообразное перемещение доказано всем накопленным опытом квантовой механики