Детерминизм и вероятность как фундаментальные основы природы - page 2

Если в мире происходит некоторое событие, то оно происходит по
какой-то причине, т.е. каждое событие-следствие обусловлено некото-
рым событием-причиной — это утверждение до появления квантовой
механики казалось незыблемым и само собой разумеющимся, прини-
малось аксиоматически. С зарождением квантовой механики по этому
поводу начались жаркие споры. Однако еще до этого в классической
физике появилось понятие вероятности, но оно рассматривалось или
как метод описания, или как непознанная необходимость, т.е. предпо-
лагалось, что при все более глубоком и детальном исследовании от
вероятности, по крайней мере в принципе, можно избавиться.
Квантовая механика рассматривает вероятность как некоторую
фундаментальную первичную основу, не сводимую к чему-либо дру-
гому. В квантовой механике вероятность присуща уже каждой отдель-
но взятой частице, а не только коллективу.
В 1949 г. советские физики В.А. Фабрикант, Л.М. Биберман и
Н.Г. Сушкин выполнили блестящий, фундаментальный эксперимент,
направленный на выяснение природы вероятности в квантовой меха-
нике [2]. Этот эксперимент был призван ответить на вопрос о том,
присуща ли вероятность коллективу частиц, или даже каждой отдель-
но взятой частице? Сразу скажем, что эксперимент дал последний
вариант ответа.
На первый взгляд схема эксперимента повторяла схему известного
опыта Дэвиссона–Джермера, проведенного в 1927 г., т.е. наблюдалась
дифракция пучка электронов на кристалле. Но было одно принципи-
альное различие: в опыте Фабриканта–Бибермана–Сушкина электрон-
ный пучок был столь малой интенсивности, что электроны проходи-
ли через прибор практически поодиночке и никак не влияли друг на
друга.
Приведем основные параметры этого эксперимента. Среднее
время между прохождением в приборе двух электронов равнялось
2
,
4
10
4
с. Электроны ускорялись напряжением 72 кВ и при этом они
проходили весь прибор от катода до фотопластинки, на которой про-
исходила регистрация, за
8
,
5
10
9
с, т.е. время движения электрона в
приборе было в
3
10
4
раз меньше среднего промежутка времени меж-
ду попаданиями двух последовательных электронов в любую точку
фотопластинки. Чтобы почувствовать масштаб этих цифр переведем
их пропорционально в макроскопические параметры. Например, если
электрон проходит через прибор за одну секунду, то в сутки через
прибор проходят всего три электрона! Одна секунда присутствия
электрона в приборе и затем пауза 8 часов! Итак, влияние электронов
друг на друга полностью исключено, они идут поодиночке.
34
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012. № 4
1 3,4,5,6,7,8,9,10,11
Powered by FlippingBook