Масса и энергия

Почему квантовая механика достигла больших успехов в объяснении явлений микромира

 

     Квантовая механика использует абстрактные законы, выведенные из экспериментальных данных, мало уделяя внимания физической сущности явлений микромира. Используя эти законы можно объяснить и рассчитать практически любое уже случившееся явление. Рассчитать заранее события в микромире, с помощью квантовой механики, можно только с определённой степенью вероятности.
           Может быть, мы просто не учитываем какие-то неизвестные факторы, чтобы заранее точно рассчитать события? Какие факторы могут влиять на вероятность событий микромира? Опираясь на наше предположение можно сказать, что не зная расположения магнитных полюсов у двигающейся заряженной частицы, мы не знаем в какую сторону направлена сила Лоренца, сдвигающая её движение. И тогда возможен только расчёт вероятности событий. Зная расположение полюсов возможен точный расчёт траектории. И тогда не нужно рассчитывать все возможные варианты, что значительно упрощает положение. Но главное то, что исчезает вероятность событий. При движении частица может взаимодействовать с окружающим веществом своим магнитным полем, и тогда полюса могут изменить своё положение, и соответственно сила Лоренца изменит своё направление. Поэтому расчёт вероятности событий в некоторых случаях может сохранить свою актуальность. Но надо помнить, что вероятность – это не внутреннее свойство элементарной частицы, за которым ничего не стоит, а отсутствие информации о расположении её магнитных полюсов, и соответственно направлении силы Лоренца, сдвигающее направление её движения.

        Если отложить вопрос о вероятности событий, то можно задать вопрос – почему квантовая механика может рассчитать случившееся событие в микромире? То, что мы всё-таки можем рассчитывать события микромира, говорит о том, что мы уже используем в своих расчётах что-то, что приводит к правильным результатам. Вопрос только где искать? Во многих формулах участвует постоянная Планка, может быть всё дело в ней? Так что же скрывается за этой постоянной – основе квантовой механики?

       В 1961 году, при исследовании явления сверхпроводимости, Дивером и Фейрбэнком и независимо от них Доллом и Небауэром было экспериментально обнаружено квантование магнитного потока. Причём квант магнитного потока равен постоянной Планка, делённой на элементарный электрический заряд.

 

        Ничего особенного в этом не усмотрели, а формулу поместили в учебники физики в раздел сверхпроводимости. Однако если присмотреться к этой формуле внимательнее, то можно понять – что такое постоянная Планка, и почему используя её можно описать так много явлений в микромире. Постоянная Планка равна произведению элементарного электрического заряда на элементарный магнитный поток.

     А ведь это и есть основа всех успехов квантовой механики. Достаточно постоянную Планка разделить на элементарный электрический заряд, чтобы использовать в формулах элементарный магнитный поток, даже не подозревая этого. Энергия элементарного магнитного потока – это элементарная порция энергии. Элементарной порции энергии соответствует элементарная порция массы. Манипулируя этими понятиями всегда можно подобрать формулу, описывающую явление в микромире. Однако не зная физической сущности событий микромира, сложно упростить формулы. Если удастся это сделать, то пред квантовой механикой откроются большие практические возможности. Так как в настоящее время во многих расчётах возникают математические трудности.