Эксперимент с двойной щелью

Ранее мы говорили, что все одновременно является и волной, и частицей. Но вот в чем вопрос: вы же знаете из опыта, что вещи имеют определенные формы — яблоко в вашей руке — это яблоко, а не какое-то странное яблоко-волна. Так что же заставляет что-то быть однозначно частицей или волной? Как оказалось, это зависит от нас.

Эксперимент с двойной щелью — это, пожалуй, одно из самых безумных, что вы можете прочитать сегодня. Суть его заключается в следующем: ученые ставят экран с двумя щелями перед стеной и пропускают через эти щели световой луч, чтобы увидеть, где он попадет на стену. Если бы свет был волной, он создал бы так называемый дифракционный узор, и на стене появилась бы светлая полоса, которая рассеивалась бы по поверхности. Это стандартный результат — если бы вы прямо сейчас провели этот эксперимент, именно это вы бы увидели.

Однако так частицы не ведут себя в эксперименте с двойной щелью — они просто проходят прямо и создают две линии на стене, которые совпадают с местоположением щелей. Так если свет — это частица, почему он не ведет себя так, а вместо этого создает дифракционный узор? Ответ прост: он ведет себя так, но только если мы этого хотим. Видите ли, как волна свет проходит через обе щели одновременно, а как частица — только через одну. Если мы хотим, чтобы свет вел себя как частица, все, что нужно — это установить прибор для измерения, через какую именно щель проходит каждый фотон. Представьте это как камеру — если она фотографирует каждый фотон, проходящий через одну щель, то этот фотон не мог пройти через обе щели, а значит, он не может быть волной. В результате на стене не появится дифракционный узор, вместо этого появятся две линии. Свет будет вести себя как частица, потому что мы поставили камеру перед ним. Мы физически меняем результат, просто измеряя его.

Это называется Эффектом Наблюдателя, и хотя это хорошая точка для завершения этой статьи, это даже не касаетесь всех сумасшедших вещей, которые можно найти в физике. Например, существует множество вариаций эксперимента с двойной щелью, которые даже более безумны, чем тот, о котором я говорил здесь. Я советую вам найти их, но только если вы готовы провести целый день, погружаясь в квантовую механику.

Читайте далее: 10 интересных открытий в Млечном Пути