Você não pode usar um boi e uma corça trêmula em um carrinho ...
(recontagem gratuita de uma frase famosa)A razão para o aparecimento da dualidade onda-partícula é um erro metodológico. Os proponentes da natureza ondulatória da luz optaram por não "perceber" os fatos mais importantes que contradizem sua teoria, mas falharam em "ignorar" e eles simplesmente tiveram que introduzir uma nova entidade - "éter", que contradiz um importante princípio metodológico - a "navalha de Occam" (
Ockham, Occam ) ou o princípio de Newton: "Eu não inventei uma hipótese!".
Você pode corrigir esse erro da seguinte maneira. Tudo o que você precisa fazer é ouvir René Descartes: "
Defina o significado das palavras com precisão e você salvará o mundo da metade do mal-entendido ".
Observamos a definição dada ao termo "onda" (ou "ondas") na física moderna [1]:
V. - mudanças de um certo agregado de físico. quantidades (campos) que podem se mover (propagar), se afastar do local de sua ocorrência ou flutuar dentro dos limites. áreas de espaço
Lá vai você! É verdade que os autores
abandonam imediatamente suas palavras da seguinte maneira:
Nos tempos modernos Entendendo, o conceito de V. é tão amplo e ambíguo que é praticamente impossível indicar um único sinal comum a todos os tipos de movimentos ou processos, aos quais nossa intuição ou tradição se refere à onda.
É aí que o "cachorro está enterrado"! Tal revelação deixa claro por que esse monstro nasceu - "dualidade onda-partícula"!
Note-se que essa "recusa" contém uma contradição. Por um lado, argumenta-se que
é impossível indicar uma característica única comum a todas as espécies
ondas. Por outro lado, substituí especificamente o final da citação por "waves", embora haja:
movimentos ou processos
isto é este é um
sinal comum !
Assim, pela palavra "ondas" é necessário entender vários "tipos de movimentos ou processos". Mas, é claro, existem muitos "movimentos" diferentes na natureza, o que significa que ainda precisamos de um sinal (ou sinais) que distinga precisamente aqueles tipos de movimentos que são "ondas". Eu acho que será conveniente deixar o termo “ondas”
apenas para ondas mecânicas (clássicas!) E para outras
tipos de movimentos ou processos
venha com um termo diferente. Proponho, no âmbito deste artigo, chamá-los de "movimentos ondulatórios" (ou "fenômenos" ou "processos") ...
Embora, em princípio, conheça um sintoma comum pelo qual
nossa intuição ou tradição diz respeito à onda
esses ou outros tipos de movimentos ...
Este sinal é a necessidade de um "meio" para a existência de ondas. É verdade que, por "ambiente", é necessário entender não o conhecido "meio contínuo", que é uma abstração matemática, mas o "meio físico", que possui uma estrutura, ou seja, consistindo em um grande número de elementos.
Com a ajuda desse recurso comum, será possível combinar ondas e fenômenos clássicos (mecânicos), que propus chamar de "tipo onda".
Portanto, a definição do termo "onda"
no sentido mais amplo pode soar da seguinte maneira.
Definição de Uma onda é um processo (ou "movimento" no sentido amplo), possível e, sob condições apropriadas, ocorrendo em um sistema com um grande número de elementos.Ao introduzir o termo “sistema” em vez de “ambiente”, cobriremos um número maior de fenômenos físicos que
nossa intuição ou tradição diz respeito à onda.
Também deve ser observado que esta definição não impõe restrições à presença ou ausência de vários tipos de conexões entre elementos do sistema ou qualquer interação entre eles.
Mas, mais importante, graças a essa definição, não precisamos inventar um monstro - dualidade onda-partícula, porque uma onda é propriedade de um
grande número de corpúsculos (elementos) e não pode ser propriedade de
um corpúsculo. O corpúsculo só pode "
participar da onda ", mas não "
ter propriedades da onda "!
Com base nessa definição, daremos uma nova olhada nos chamados “padrões de interferência” e “difração” criados pelos
fluxos de luz. É claro que todos esses experimentos conhecidos, supostamente "confirmando" a natureza das ondas da luz (e outras partículas elementares!), Devem ser atribuídos imediatamente a fenômenos "semelhantes a ondas"!
Essas pinturas, apenas à primeira vista, são semelhantes às ondas
comuns (clássicas).
Vamos comparar os conhecidos "anéis de Newton" com os "círculos na água" formados quando uma pedra cai sobre uma superfície calma da água (veja as Figuras
1 e
2 ).
A figura 1 mostra os anéis de Newton em três versões: 1 - em luz branca refletida; 2 - em verde; 3 - em vermelho [2]. E a
Fig. 2 mostra a “propagação de ondas de pedra caindo na água” do livro [3].
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Fig 1. Anéis de Newton.
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Figura 2. Propagação de ondas de uma pedra que cai na água.
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A natureza estática dos anéis de Newton e o dinamismo das ondas na água, que de fato se propagam, se movem, é imediatamente evidente. Essa é a
primeira diferença .
A segunda diferença pode ser vista comparando os anéis de Newton com uma onda estacionária. Também há dinâmica na onda estacionária - apenas os nós ficam imóveis e os cumes e vales se movem continuamente, como se mudassem de lugar.
A terceira diferença é que os anéis de Newton existem enquanto houver iluminação, e para "círculos na água" uma pedra é apenas o ímpeto inicial, após o qual eles começam a "nadar livremente".
Todas essas diferenças sugerem que os anéis de Newton não são o resultado da interferência de algumas "ondas", mas apenas a
redistribuição do fluxo de luz devido à interação de fótons com átomos de vidro. Nesse caso, o fator determinante é a geometria da superfície do vidro, que é facilmente verificada alterando o raio de curvatura da lente ou outras distorções da geometria das superfícies. I.e. pode-se dizer que as propriedades da luz são "secundárias" porque, qualitativamente, a imagem dos anéis de Newton não depende da cor da luz ou de sua intensidade, mas depende das propriedades do vidro
médio .
Por outro lado, os anéis de Newton se
enquadram em nossa definição , porque há, não mesmo um, mas pelo menos dois sistemas: um sistema - um fluxo de um
grande número de fótons e um sistema - um
grande número de átomos que compõem os óculos. E não é de surpreender que a interação desses sistemas gere um fenômeno "tipo onda", que para alguns físicos pareceu uma das provas da natureza ondulatória da luz.
No livro "Entendendo a Física" [4], é apresentada esta "confirmação" da natureza das ondas da luz:
Se a luz é um fluxo de fótons, pensou Taylor, posso torná-la insignificante. Ele reduziu a lâmpada incandescente ao mínimo e instalou vários filtros na frente da agulha. De acordo com os cálculos de Taylor, não mais que um fóton atingiu a agulha por segundo. Isso significa que nenhuma interação coletiva de partículas pode ser considerada. Ele colocou a instalação em uma caixa à prova de luz, instalou uma placa fotográfica em vez da tela, pendurou uma placa “Não desligue!”, Tirou férias e foi passear de iate. Quando Taylor voltou um mês depois, descansado e bronzeado, ele mostrou uma placa fotográfica e viu que os traços de dois milhões de fótons, que atingiram o alvo por um mês, se formaram em uma placa fotográfica em um padrão clássico de difração. Para aqueles que tiveram tempo de acreditar na teoria dos quanta, foi um choque real.
Agora, vamos dar uma outra olhada em nossa definição de ondas e chegar imediatamente à conclusão de que o experimento descrito não prova a natureza das ondas da luz. E, pelo contrário, prova que o chamado "padrão de difração" não é atraído por nenhum fóton, nem dois, nem dez, nem cem, nem cem e, nem, mil fótons, mas apenas "dois milhões" de fótons, etc. e apenas "um
grande número de elementos que compõem o sistema "!
Observe também que a
agulha que participa deste experimento não é usada de maneira alguma na interpretação dos resultados do experimento, embora sem uma agulha não haja imagem de difração!
Como você pode ver, um e o mesmo experimento pode ser interpretado de maneiras diferentes, dependendo de quais afirmações fundamentais estamos ...
Literatura
- Enciclopédia Física / cap. ed. A.M. Prokhorov. Ed. contar D.M. Alekseev, A.M. Baldin, A.M. Bonch-Bruevich, A.S. Borovik-Romanov e outros - M .: Sov. enciclopédia. T. I. Aaronova - Efeito Boma - Linhas longas. 1988. 704s., III.
- Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Física Livro didático da 10ª série. - M .: Education, 1972. - 368 pp., III.
- Kadomtsev B.B., Rydnik V.I. As ondas ao nosso redor. - M: Knowledge, 1981. - 152s., III.
- I. Javadov. Física clara. - Livro didático / São Petersburgo: escrito por caneta, 2014. - 154 pp., III.