Przejdź do treści
Reklama
Reklama
Archiwum Polityki

Strzał atomową futbolówką

Zgodnie z mechaniką kwantową każdy obiekt materialny jawi się, zależnie od warunków, jako fala lub jako cząstka. Ten pogląd, chociaż stanowi fundament wiedzy o świecie atomowym, jest zupełnie sprzeczny z codziennym doświadczeniem. Wszak cząstka to cząstka, a fala to fala. Fizycy jednak są przekonani, że prawa mechaniki kwantowej są uniwersalne i stosują się nie tylko do najmniejszych obiektów. Ostatnio wykonano finezyjny eksperyment, który pokazał, że fulleren - krągła piłeczka zbudowana aż z 60 atomów węgla - może się zachowywać jak fala.

Początków koncepcji dualizmu korpuskularno-falowego należy szukać w słynnej, uhonorowanej Nagrodą Nobla pracy Alberta Einsteina z 1905 r., dotyczącej tzw. efektu fotoelektrycznego. Genialny uczony doszedł do wniosku, że promień światła oddziałując z materią przypomina bardziej strumień cząstek - fotonów niż, jak chce tego fizyka klasyczna, falę. Pogląd ten ma ciekawą prehistorię. Przez długie wieki natura światła pozostawała zagadką. Przypuszczano, że tworzy je rój maleńkich cząstek. Rzecznikiem tego poglądu, za którym wówczas nie stał żaden dowód doświadczalny, był prawodawca nowożytnej fizyki - Izaak Newton. Jego wielki autorytet sprawił, że odrzucono konkurencyjny model, wedle którego światło jest falą. Thomas Young wykonał w 1803 r. eksperyment - prototyp wielu późniejszych, który pomógł wyjaśnić problem. Padająca na ekran wiązka światła przechodziła przez nieprzezroczystą przegrodę, w której wykonano dwie wąskie, blisko siebie położone szczeliny. Na ekranie ukazał się nie obraz owych szczelin, lecz ciąg jasnych i ciemnych plamek. Wynik eksperymentu objaśniono jako efekt nakładania się fal pochodzących od dwóch szczelin. Dalszy rozwój optyki w pełni potwierdził falową naturę światła. Dopiero Albert Einstein dopatrzył się, zainspirowany ideami rodzącej się właśnie teorii kwantów, korpuskularnych własności światła, tj. wynikających z budowy cząstkowej. Należy podkreślić, że przed Einsteinem poglądy o korpuskularnym bądź falowym charakterze światła traktowano jako wzajemnie się wykluczające. Mechanika kwantowa natomiast wprowadziła podejście dualistyczne.

Zasadniczą ideę do współczesnej koncepcji dualizmu korpuskularno-falowego wniósł jednak nie Einstein, lecz Louis de Broglie w 1924 r. Pierwszy zauważył, że klasyczna fala ujawnia na poziomie kwantowym strukturę cząstkową, drugi natomiast dokonał jakby odwrotnej obserwacji.

Polityka 47.1999 (2220) z dnia 20.11.1999; Nauka; s. 84
Reklama