Эксперимент Фейнмана

Впрочем, чуть раньше он предостерегает обывателей от по­пытки чрезмерно суетиться.
«Кажется, если подумать хорошень­ко, всегда можно найти какое-то объяснение: например, элект­роны могут возвращаться обратно через те же отверстия, а затем проходить через них еще раз... или возникает возможность рас­щепления электрона на два пролетающих через разные отвер­стия, или что-нибудь в этом роде, как-то объясняющее это яв­ление.
Но пока еще никому не удалось придумать удовлетвори­тельное объяснение такого рода...» И передо мной возникает проблема, так сказать, «быть или не быть». Не претендуя, естественно, на истину в последней инстанции, более того, не надеясь на особо удовлетворительное объяснение, я все-таки попытаюсь дать объяснение этому пара­доксальному явлению природы с позиции гипотезы локально-когерентного времени. Как уже отмечалось, все объекты Вселенной, взаимодействуя, обмениваются энергией и массой и поэтому поглощают или излучают псевдопотоки времени. При этом любое взаимодей­ствие на уровне элементарных частиц приводит к изменению собственного времени частиц.
Частицы способны существовать с собственным временем, отличным от квазикогерентного вре­мени системы, в которой они находятся. По мнению американского физика Г. Степпа, элементарные частицы, по существу, — «это среда, распространяющаяся вовне на другие объекты».
Вслед за В. Олейником можно утверждать, что движущийся электрон - это сгусток заряженной материи, имеющий торсионную компоненту поля, постоянно связанную с электроном. Что происходит с электронами в эксперименте, о котором поведал нам Фейнман?
Возбужденные электроны генерируют­ся нитью накаливания и пролетают пространство от источника до второй вольфрамовой пластинки с двумя отверстиями через среду, наполненную частицами, ядрами, атомами и молекула­ми, которые находятся в состоянии покоя, т.е. в состоянии, в котором они характеризуются массой покоя и низшими уров­нями энергии. Далее, электроны, поскольку они «вырываются» из нити на­каливания, отличаются от «спокойных» электронов тем, что они возбуждены нагревом.
Они должны характеризоваться более высокой внутренней энергией, и это должно было бы повысить темп их собственного времени.
Однако, одновременно с этим, «вырванные» из нити накаливания электроны обладают повы­шенной кинетической энергией и, следовательно, повышенной (в соответствии с теорией относительности) полной (реляти­вистской) массой.
Это должно было бы понизить их темп соб­ственного времени. В зависимости от того, какой из этих двух факторов, изменяющих время электронов, более весом, на практике темп собствен­ного времени электронов в этом эксперименте будет изменяться либо в сторону увеличения, либо в сторону уменьшения в сравне­нии с темпом времени спокойных частиц. Но, в общем случае, собственное время возбужденных электронов всегда будет отли­чаться от квазикогерентного времени среды, т.е. от собственного времени частиц, находящихся между двумя пластинами. Так как за время пролета между пластинами в полете нахо­дится не один электрон, а множество, или, по крайней мере, гнесколько, то практически мы имеем дело с иновременным по­током в форме цилиндра или, точнее (из-за рассеяния), усечен­ного конуса. Каждый электрон, имеющий свое время, отличное от време­ни локальности между источником и пластиной с двумя отвер­стиями, в процессе полета воздействует на квазикогерентное время этой локальности через его носителей - через микрообъ­екты, находящиеся в состоянии относительного покоя.
При этом :в непосредственной близости от каждого летящего электрона, в зоне его контакта с иновременной средой это воздействие мак­симально (вероятно, перед электроном - крутое нарастание, за электроном - спад). В зоне контакта разновременных объектов создается своеоб­разное возмущение среды, которое, безусловно, носит характер энергетического взаимодействия.
С механической точки зре­ния для летящего электрона контакт с каждой иновременной частицей — это сопротивление его движению. Какой характер этого взаимодействия?
Сказать что-либо оп­ределенное до экспериментального подтверждения особеннос­тей взаимодействия разновременных микрообъектов было бы, безусловно, преждевременным, но, следуя логике нашей гипо­тезы, можно сделать допущения: либо контакт электрона и некой частицы — объектов, имеющих резко отличное время, по­рождает (вследствие перераспределения энергии) рой виртуаль­ных частиц, либо в зоне контакта возникает микролокальное искривление пространства-времени, либо и то, и другое. Но в любом случае возникшее в зоне контакта возмущение порождает импульс, который распространяется в глубь иновременной среды с неизбежным затуханием своей интенсивности.
В рассмотренном эксперименте мы, практически, имеем дело не с одним электроном, а с системой электронов, взаимодей­ствующих с системой «покоящихся» микрообъектов. В соответствии с основным уравнением квантовой электро­динамики — уравнением Шредингера для системы частиц — каждой системе частиц «отвечает волна, являющаяся наложе­нием волн отдельных частиц». Вернемся к эксперименту Фейнмана. В той части лаборатор­ной установки, где электроны летят от источника до пластинки с двумя отверстиями, у нас есть один усеченный конус (рис. 3).
Внутри конуса, насыщенного электронами, импульсы возмуще­ния от контактов с иновременными частицами взаимно ком­пенсируются, от поверхности же конуса импульсы уходят вовне без компенсации... Важно, что в этом случае электроны внутри конуса, не испыты­вая возмущающего импульса, летят как корпускулы (как пули).
Иная картина возникает, когда электроны одновременно про­ходят через два открытых отверстия (рис. 4). Поток электронов вынужденно распадается на два новых усе­ченных конуса. Микролокальное искривление пространства-времени (при взаимодействии иновременных частиц) порож­дает импульсы, направленные с поверхности этих конусов во­вне.
В свою очередь, импульсы либо порождают волновые движения частиц между конусами и через них воздействуют на электроны в конусах, либо непосредственно носители импуль­сов — микрочастицы (виртуальные частицы?) предопределяют колебания подопытных электронов в конусах. В результате (и в соответствии с нашими допущениями) тра­ектории движения электронов приобретают волновой харак­тер в каждом из двух конусов. Иными словами, наблюдается интерференция со всеми вытекающими последствиями (N, + N2 * NJ.
Электроны теперь ведут себя как волны, что и порождает один из устойчивых парадоксов квантовой механи­ки , смущающий физиков. Такова природа явления, разумеется, в гипотетической трактовке. Неожиданным и, как мне представляется, достаточно мощ­ным подтверждением только что высказанной гипотезы явля­ются результаты экспериментов, о которых также рассказывал Фейнман в уже цитированной лекции. Выдающийся физик рассказывает об опыте с электронами, но с возможностью, при необходимости, освещать поток элект­ронов сильным потоком света (источник света устанавливается за отверстиями).
Свет понадобился ученым, чтобы наблюдать за поведением электронов и считать их.
В результате выясни­лось что если открыто одно из отверстий, то, освещается поток электронов или не освещается, - кривые распределения элект­ронов соответствуют по виду кривым Ni и Np т.е. электроны ве­дут себя, как пули. А если открыты одновременно два отверстая?
Вспомним пре­дыдущий эксперимент.
Когда были открыты два отверстия и электроны не освещались светом, то они вели себя, как волны N +N *Nn,- наблюдалась интерференция. 'Теперь тоже открыты два отверстия, но потоки электронов летят в мощном потоке света. И тут случилось совершенно необъяснимое, т.е. случилось «чудо»! Однако предоставим слово самому г-ну Фейнману:«И действительно если одновременно открыть оба отверстия и осветить потоки электронов светом, а затем подсчитать сумму электронов, прошедших через отверстия, то (восклицает изумленно - для заострения сюжета - уважаемый лауреат - А.Б.) оно распреде­лено как# +Ж(как пули).Вот к какому результату мы прихо­дим включив свет.
Значит, в зависимости от того, включим мы свет или нет, мы получим разные результаты.
Зажжем свет - и распределение будет описываться кривой tf, + Nr Выключим свет - и распределение сразу примет вид (как у воды)». Такое вот чудесное поведение, такой очередной «трюк» природы. И теперь, когда г-н Фейнман потряс воображение любозна­тельного обывателя, можно ахнуть от изумления и создать еще один миф, например, о том, что все электроны Вселенной друг с другом таинственно связаны или,лучше, мгновенно связаны и по воле самого главного электрона решили при включенном свете вести себя как частицы, а в темноте - совсем наоборот И можно долго обсуждать интересную проблему: к чему бы это. Завершил эту часть лекции Р. Фейнман словами:
«Вы видите: природа опять вывернулась». На этом и закончим цитирование лекции выдающегося фи­зика, тем более, что природа равнодушна к тому, как выкручива­ются физики, а внимательный и непредвзятый читатель уже, вероятно, понял, как можно (или как следует) объяснить ре­зультаты этого, безусловно, очень интересного эксперимента.
Почему при освещении электронов, вылетающих из двух от­крытых отверстий, они (электроны) ведут себя как стопроцен­тные частицы и никакой интерференции нет?
Да конечно же, только потому, что и электроны, и фотоны имеют одинаковое или почти одинаковое собственное время.
В объединенном по­токе электронов и фотонов в каждом из наших усеченных ко­нусов результаты их взаимодействия с иновременными части­цами среды взаимно компенсируются, точно так же, как это уже было описано в предыдущем эксперименте при прохожде­нии электронов через одно из отверстий и когда не было ин­терференции.