Teilchenwellen-Dualismus: klar

"Wenn du denkst, du verstehst die Quantentheorie ... dann verstehst du die Quantentheorie nicht." - Feynman R., Vorlesungen "Die Natur der physikalischen Gesetze" (1964), Kap. 6.

Diese und ähnliche Aussagen über die Unverständlichkeit der Gesetze der Quantenmechanik haben mich immer irritiert. Korpuskularwellen-Dualismus , die Eigenschaften von Quantenteilchen, sich wie Wellen und Teilchen zu verhalten - ist es wirklich unmöglich, sie klar zu verstehen und sie nicht als Verhalten mathematischer Lösungen zu sehen, sondern mit eigenen Augen? In dieser Rezension werde ich Ergebnisse präsentieren, die diese Mystik in Frage stellen.

Ableitung des De-Broglie-Verhältnisses

Louis de Broglie kannte das Verhältnis$$$E = h\nu$ (Plancksche Formel) und$$$E_0=m_0c^2$ (Äquivalenz von Masse und Energiein der speziellen Relativitätstheorie) wobei$$$m_0$ - Ruhemasse, d.h. Masse in einem eigenen Bezugsrahmen.

Nach der Relativitätstheorie gibt es keine absolute Zeit, und jeder Punkt im Raum hat seine eigene - die vierte Koordinate t. Die eigene Zeit ist, wie Louis de Broglie argumentierte, wie eine persönliche Uhr. Sowohl die Person als auch das Elektron haben sie. Was bedeutet das?

Er schlug vor, dass jedes Teilchen einen internen periodischen Prozess hat (Tick-tock mit Frequenz), der als Maß für seine eigene Zeit dient [1]. Dieser innerste Prozess mit einer Frequenz in einem eigenen Bezugsrahmen ermöglicht es uns, zwei Energieformeln zu verknüpfen

$$

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

Ein stationärer Beobachter nimmt einen Schwingungsprozess wahr $$$\nu_0$ Teilchen fliegen mit einer Geschwindigkeit$$$v$ am Punkt$$$x$ wie

$$

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

Der Übergang zum Partikelreferenzrahmen ergibt sich im Exponenten

$$

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

– , $$$\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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Es sei darauf hingewiesen, dass ähnliche Ideen in der russischen Wissenschaft viel früher diskutiert wurden, beispielsweise im Buch des Tomsker Wissenschaftlers B.N. Rodimov "Selbstoszillierende Quantenmechanik" [3]. Er konstruierte auch eine Teilchenwelle. Leider wurden seine Ideen nicht aufgegriffen.

Literatur

1. L. de Broglie "Wellen und Quanten" 93 178-180 (1967)
2. Robert Brady und Ross Anderson. Warum springende Tröpfchen ein ziemlich gutes Modell der Quantenmechanik sind. 2014.
3. B.N. Rodimov "Selbstoszillierende Quantenmechanik", Tomsk 1967.