Dualismo partícula-onda: claramente

"Si crees que entiendes la teoría cuántica ... entonces no entiendes la teoría cuántica". - Feynman R., conferencias "La naturaleza de las leyes físicas" (1964), cap. 6.

Esta y otras afirmaciones similares sobre la incomprensibilidad de las leyes de la mecánica cuántica siempre me han irritado. El dualismo de ondas corpusculares , las propiedades de las partículas cuánticas para comportarse como ondas y partículas, ¿es realmente imposible entenderlas con claridad, no verlas como el comportamiento de soluciones matemáticas, sino con sus propios ojos? En esta revisión, presentaré resultados que desafían este misticismo.

Derivación de la relación de De Broglie

Louis de Broglie conocía la proporción$$$E = h\nu$ (fórmula de Planck) y$$$E_0=m_0c^2$ (equivalencia de masa y energíaen la teoría especial de la relatividad) donde$$$m_0$ - masa en reposo, es decir masa en su propio marco de referencia.

Según la teoría de la relatividad, no hay tiempo absoluto, y cada punto del espacio tiene el suyo: la cuarta coordenada t. El tiempo propio, como razonaba Louis de Broglie, es como un reloj personal. Tanto la persona como el electrón los tienen. Qué significa eso?

Sugirió que cada partícula tiene un proceso periódico interno (tic-tac con frecuencia), que sirve como medida de su propio tiempo [1]. Este proceso más interno con una frecuencia en su propio marco de referencia nos permite vincular dos fórmulas de energía

$$

$$E_0=m_0c^2=h\nu_0$$

Un observador estacionario percibe un proceso oscilatorio $$$\nu_0$ partículas volando con velocidad$$$v$ en el punto$$$x$ gusta

$$

$$\psi=\exp(2\pi i\nu t)$$

La transición al marco de referencia de partículas da en el exponente

$$

$$\underset{\nu}{\underbrace{\nu_0\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}}\cdot\underset{t}{\underbrace{\frac{-t_0+\frac{v}{c^2}x}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}}}=\frac{v}{c^2}x-\nu_0t_0$$

– , $$$\exp(2\pi i\nu_0t_0)$

$$

$$\psi=\exp(2\pi i(\frac{v}{c^2}x-\nu_0t_0))$$

,

$$

$$\psi(x,t)=\exp(2\pi i(\frac{m_0c^2}{h}\frac{v}{c^2}\cdot x-\frac{E}{h}t_0))=\exp(2\pi i(\frac{m_0v}{h}x-\frac{E_0}{h}t_0))=\exp(\frac{i}{\hbar}(p\cdot x-E\cdot t))$$

, $$$v$

$$

$$\lambda=\frac{h}{p}$$

$$$p=mv$ – , $$$h$ – .

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- Y. Couder and E. Fort. Single-particle diffraction and interference at a macroscopic scale. Phy. Rev. Lett., 97(15):154101, 2006.

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Cabe señalar que ideas similares se discutieron en la ciencia rusa mucho antes, por ejemplo, en el libro del científico de Tomsk B.N. Rodimov "Mecánica cuántica autooscilatoria" [3]. También diseñó una onda de partículas. Desafortunadamente, sus ideas no fueron recogidas.

Literatura

1. L. de Broglie "Waves and Quantums" 93178-180 (1967)
2. Robert Brady y Ross Anderson. Por qué las gotas que rebotan son un modelo bastante bueno de mecánica cuántica. 2014.
3. B.N. Rodimov “Mecánica cuántica autooscilatoria”, Tomsk 1967.