No puedes aprovechar un buey y una cierva temblorosa en un carro ...
(recuento gratuito de una frase famosa)La razón de la aparición de la dualidad onda-partícula es un error metodológico. Los defensores de la naturaleza ondulatoria de la luz optaron por no "darse cuenta" de los hechos más importantes que contradicen su teoría, pero no pudieron "ignorar" y simplemente tuvieron que introducir una nueva entidad, "éter", que contradice un principio metodológico importante: "la navaja de afeitar de Occam" (
Ockham, Occam ) o el principio de Newton: "¡No invento una hipótesis!".
Puede corregir este error de la siguiente manera. Todo lo que tiene que hacer es escuchar a Rene Descartes: "
Defina el significado de las palabras con precisión y salvará al mundo de la mitad del malentendido ".
Observamos la definición dada al término "onda" (o "Ondas") en la física moderna [1]:
V.- cambios de un cierto agregado de físico. cantidades (campos) que pueden moverse (propagarse), alejarse del lugar de su aparición o fluctuar dentro de los límites. áreas de espacio
Ahí tienes! Es cierto que los autores
abandonan inmediatamente sus palabras de la siguiente manera:
En los tiempos modernos Comprender el concepto de V. es tan amplio y ambiguo que es prácticamente imposible indicar un solo signo común a todos los tipos de movimientos o procesos, que nuestra intuición o tradición se relaciona con la onda.
¡Ahí es donde está enterrado el "perro"! Tal revelación deja en claro por qué nació este monstruo: "dualidad onda-partícula".
Cabe señalar que esta "negativa" contiene una contradicción. Por un lado, se argumenta que
es imposible indicar una sola característica común a todas las especies
olas Por otro lado, reemplacé específicamente el final de la cita con "ondas", aunque allí:
movimientos o procesos
es decir Esta es una
señal común !
Entonces, con la palabra "ondas" es necesario comprender varios "tipos de movimientos o procesos". Pero, por supuesto, hay muchos "movimientos" diferentes en la Naturaleza, lo que significa que todavía necesitamos un signo (o signos) que distinga precisamente esos tipos de movimientos que son "ondas". Creo que será conveniente dejar el término "ondas"
solo para ondas mecánicas (¡clásicas!) Y para otras
tipos de movimientos o procesos
inventa un término diferente. Propongo, en el marco de este artículo, llamarlos "movimientos ondulantes" (o "fenómenos" o "procesos") ...
Aunque, en principio, conozco un síntoma común por el cual
nuestra intuición o tradición se relaciona con la onda
estos u otros tipos de movimientos ...
Este signo es la necesidad de un "medio" para la existencia de ondas. Es cierto que por "medio ambiente" es necesario comprender no el conocido "medio continuo", que es una abstracción matemática, sino el "medio físico", que tiene una estructura, es decir que consta de una gran cantidad de elementos.
Con la ayuda de esta característica común, será posible combinar ondas y fenómenos clásicos (mecánicos), que propuse llamar "ondas".
Entonces, la definición del término "ola"
en el sentido más amplio puede sonar de la siguiente manera.
Definición Una ola es un proceso (o "movimiento" en sentido amplio), posible y, en condiciones apropiadas, que ocurre en un sistema de una gran cantidad de elementos.Al introducir el término "sistema" en lugar de "ambiente" cubriremos un mayor número de fenómenos físicos que
Nuestra intuición o tradición se relaciona con la onda.
También debe tenerse en cuenta que esta definición no impone restricciones a la presencia o ausencia de varios tipos de conexiones entre elementos del sistema o cualquier interacción entre ellos.
Pero, lo más importante, gracias a esta definición, no necesitamos inventar un monstruo: dualidad onda-partícula, porque una onda es propiedad de una
gran cantidad de corpúsculos (elementos) y no puede ser propiedad de
un corpúsculo. ¡El corpúsculo solo puede "
participar en la ola ", pero no "
tener propiedades de onda "!
Con base en esta definición, analizaremos de nuevo los llamados "patrones de interferencia" y "patrones de difracción" creados por los
flujos de luz. Por supuesto, todos estos experimentos bien conocidos, supuestamente "confirmando" la naturaleza ondulatoria de la luz (¡y otras partículas elementales!), ¡Inmediatamente, deben atribuirse a fenómenos "ondulantes"!
Estas pinturas, solo a primera vista, son similares a
las ondas
ordinarias (clásicas).
Comparemos los conocidos "anillos de Newton" con los "círculos en el agua" formados cuando una piedra cae sobre una superficie de aguas tranquilas (véanse las figuras
1 y
2 ).
La figura 1 muestra los anillos de Newton en tres versiones: 1 - en luz blanca reflejada; 2 - en verde; 3 - en rojo [2]. Y la
Fig. 2 muestra la "propagación de las ondas de la piedra que cae al agua" del libro [3].
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Fig 1. Los anillos de Newton.
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Figura 2. Propagación de ondas de una piedra que cae al agua.
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La naturaleza estática de los anillos de Newton y el dinamismo de las olas en el agua, que, de hecho, se propagan, se mueven, es inmediatamente evidente. Esta es la
primera diferencia .
La segunda diferencia se puede ver al comparar los anillos de Newton con una onda estacionaria. También hay una dinámica en la onda estacionaria: solo los nodos están inmóviles y las crestas y los canales se mueven continuamente, como si cambiaran de lugar.
La tercera diferencia es que los anillos de Newton existen mientras haya iluminación, y para "círculos en el agua" una piedra es solo el impulso inicial, después de lo cual comienzan a "nadar libremente".
Todas estas diferencias sugieren que los anillos de Newton no son el resultado de la interferencia de algunas "ondas", sino solo la
redistribución del flujo de luz debido a la interacción de los fotones con los átomos de vidrio. En este caso, el factor determinante es la geometría de la superficie del vidrio, que se verifica fácilmente cambiando el radio de curvatura de la lente u otras distorsiones de la geometría de las superficies. Es decir incluso se puede decir que las propiedades de la luz son "secundarias", ya que, cualitativamente, la imagen de los anillos de Newton no depende del color de la luz ni de su intensidad, sino que depende de las propiedades del vidrio
medio .
Por otro lado, los anillos de Newton
caen bajo nuestra definición , porque hay, ni siquiera uno, sino al menos dos sistemas: un sistema, un flujo de una
gran cantidad de fotones y un sistema, una
gran cantidad de átomos que forman los vidrios. Y no es sorprendente que la interacción de estos sistemas genere un fenómeno de "onda", que a algunos físicos les pareció una de las pruebas de la naturaleza ondulatoria de la luz.
En el libro "Entendiendo la Física" [4], se da esta "confirmación" de la naturaleza ondulatoria de la luz:
Taylor pensó que si la luz es una corriente de fotones, puedo hacerla insignificante. Redujo la bombilla incandescente al mínimo e instaló varios filtros delante de la aguja. Según los cálculos de Taylor, no más de un fotón golpea la aguja por segundo. Esto significa que no se podría considerar la interacción colectiva de partículas. Colocó la instalación en una carcasa a prueba de luz, instaló una placa fotográfica en lugar de la pantalla, colgó un letrero de "¡No apague!", Se fue de vacaciones y se embarcó en un yate. Cuando Taylor regresó un mes después, descansado y bronceado, mostró una placa fotográfica y vio que las huellas de dos millones de fotones, que a su vez alcanzaron el objetivo durante un mes, se formaron en una placa fotográfica en un patrón de difracción clásico. Para aquellos que tuvieron tiempo de creer en la teoría de los cuantos, fue un verdadero shock.
Ahora, echemos otro vistazo a nuestra definición de ondas, e inmediatamente lleguemos a la conclusión de que el experimento descrito de ninguna manera prueba la naturaleza ondulatoria de la luz. Y, por el contrario, demuestra que el llamado "patrón de difracción" no está dibujado por un solo fotón, ni dos, ni diez, ni cien e, incluso, ni mil fotones, sino solo "dos millones" de fotones, etc. e. ¡solo "una
gran cantidad de elementos que componen el sistema "!
Tenga en cuenta también que la
aguja que participa en este experimento no se utiliza de ninguna manera para interpretar los resultados del experimento, aunque sin una aguja no habrá imagen de difracción.
Como puede ver, uno y el mismo experimento se puede interpretar de diferentes maneras, dependiendo de las declaraciones fundamentales que definamos ...
Literatura
- Enciclopedia Física / Ch. ed. A.M. Prokhorov Ed. contar D.M. Alekseev, A.M. Baldin, A.M. Bonch-Bruevich, A.S. Borovik-Romanov y otros - M .: Sov. enciclopedia T. I. Aaronova - Efecto Boma - Largas líneas. 1988. 704s., Ill.
- Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Física Libro de texto para el grado 10. - M.: Educación, 1972. - 368 pp., Ill.
- Kadomtsev B.B., Rydnik V.I. Las olas a nuestro alrededor. - M .: Conocimiento, 1981. - 152s., Ill.
- I. Javadov. Física clara - Libro de texto / San Petersburgo: escrito por pluma, 2014. - 154 pp., Ill.