Лев Кривицкий - Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции
В. Янчилин признаёт, что электрон существует в виде электронного облака, но само это облако, по его мнению, образуется исчезновениями и появлениями электрона как частицы в разных точках облака, причём распределение скоростей электрона определяет форму облака и его перемещение. Вследствие постоянных появлений и исчезновений электрона за пределами облака, совершаемых с низкой, но всё же отличной от нуля вероятностью, электронное облако, образуемое прыжками электрона, достаточно быстро расплывается, расширяется и занимает объём, ограниченный определёнными препятствиями, например, стенкой, непроницаемым экраном и т. д. Таким образом, движение электрона в облаке совершенно хаотично, но он за короткое время, имея собственный радиус не более 10-16см, успевает побывать во всех точках охватываемого его дискретным движением облака. Если пренебречь последовательностью появлений и исчезновений электрона в разных частях облака, то вследствие чрезвычайно короткого времени его «облёта» облака можно с известной степенью условности заключить, что электрон как бы находится во всех точках облака одновременно.
Электрон как частица временно локализуется в определённой точке виртуального облака, чтобы в следующее мгновение его покинуть. Электрон как волна, появляясь в различных точках облака с определённой вероятностью, волнообразно распространяется за пределы облака, огибая различные препятствия и занимая пространство, ограниченное непроницаемыми препятствиями, что называется расплыванием волнового пакета.
Если это замкнутое пространство осветить, ворвавшиеся в него фотоны создадут вероятность столкновения одного из них с образующим облако электроном. В случае такого столкновения произойдёт редукция волновой функции и мгновенное «схлопывание» облака, уменьшение его размеров. Энергия фотона и направление его движения изменятся, а электрон на мгновение получит точное местоположение (Там же, с. 97).
При этом резкое уменьшение области локализации электрона вызовет столь же резкое возрастание величины электромагнитного поля, которое создаётся его зарядом, локализацию поля в чрезвычайно малом объёме. Это приведёт к столь же резкому увеличению неопределённости импульса электрона. Вот почему нельзя одновременно измерить и точно описать и импульс, и местоположение электрона. Чем более определённым становится импульс, тем менее определённым оказывается положение в облаке, и наоборот, что соответствует соотношению неопределённостей Гейзенберга.
Так же легко объясняется автором другой парадокс квантовой механики – прохождение «точечного» электрона через два отверстия одновременно. Вот как описывает В. Янчилин это явление:
«Электрон в виде виртуального облака вылетает из источника и движется к экрану с двумя отверстиями. При этом виртуальное облако непрерывно увеличивается в размерах. Когда облако долетает до экрана, то какая-то его часть проходит через одно отверстие, какая-то – через другое, а какая-то часть отражается от экрана и движется в обратную сторону… Если при дальнейшем движении эти волновые пакеты соединяются на детекторе, то произойдёт их интерференция. Хотя электрон при этом только один. Движение любого другого квантового объекта (например, фотона) будет происходить аналогично» (Там же, с. 101). Так объясняется корпускулярно-волновой дуализм и принцип дополнительности Бора.
Многое объясняет и пример случая «перетекания» квантового объекта через потенциальный барьер. Виртуальное облако расширяется вверх, при этом его плотность, которая прямо пропорциональна вероятности обнаружить частицу, уменьшается соответственно высоте препятствия и объёму облака. При этом полная энергия частицы остаётся постоянной. Чем выше барьер, тем ниже плотность облака на большой высоте и тем дольше облако будет перетекать через него. Но энергетический фактор более существен, чем плотность и связан с последней напрямую. Чем ниже плотность, тем ниже энергия электромагнитного поля. Именно энергетика, ограниченность энергоресурса не позволяет электронному облаку неограниченно расширяться.
В качестве примера перетекания элементарной частицы через потенциальный барьер автор приводит радиоактивный распад с испусканием альфа-частиц. Он отмечает, что если бы частица была классическим (т. е. макроскопическим) объектом, она никогда не могла бы преодолеть потенциальный барьер ядерных сил и вылететь из ядра. Ядерные силы притяжения (сильного взаимодействия) гораздо сильнее электромагнитных сил отталкивания, но они действуют на очень коротких расстояниях. Внутри ядра альфа-частица не обладает энергией для преодоления ядерных сил. Лишь поскольку альфа-частица представляет собой квантовый объект, она постепенно «просачивается» из ядра в соответствии с примером, описывающим «перетекание» частицы через барьер (Там же, с. 111).
Так же, разумеется, можно объяснить и так называемый «туннельный эффект», т. е. прохождение квантовых объектов через непроницаемые барьеры.
Мысленные эксперименты, приведенные В. Янчилиным, очень важны для понимания поведения квантовых объектов. Однако модель для их объяснения – дискретное движение микрообъектов – достаточно фантастична. Такая ненаучная фантастика проявляет себя при объяснении движения электрона в раздельных между собой виртуальных облаках, т. е. в условиях расщепления волнового пакета.
Автор мысленно помещает электрон в ограниченное пространство, заполняемое виртуальным облаком, а затем разделяет это пространство непроницаемым барьером. «Итак, – пишет В. Янчилин, – у нас получились две изолированные друг от друга комнаты, внутри которых движется дискретно (хаотически) только один электрон. И если мы начнём отодвигать друг от друга эти комнаты, то электрон будет продолжать двигаться хаотически, находясь по-прежнему в обеих комнатах… Расстояние между комнатами можно сделать сколь угодно большим – электрон будет продолжать двигаться в двух комнатах» (Там же, с. 101).
Причём, по мнению автора, волновые пакеты можно разнести даже на межпланетные или любые космические расстояния, электрон (или любая другая микрочастица) будет «прыгать» из одного пакета в другой, образуя тем самым виртуальное облако в обоих пакетах. Как же он ухитряется не преодолевать сверхсветовой барьер и запрет, налагаемый на сверхсветовую скорость общей теорией относительности?
А очень просто. Он же не перемещается, скажем, между Землёй, где находится один пакет, и Марсом, куда перенесен другой. Он просто исчезает и появляется:
«Нужно отметить, что теория относительности накладывает ограничение только на классическую скорость движения физических объектов. А хаотическое (дискретное) движение электрона не приводит к бесконечной скорости в классическом смысле, так как проявляется только в неопределённости его движения» (Там же, с. 97–98).
Очевидно, что подобное передвижение столь же непостижимо и чудотворно, как создание Всемогущим Богом материального мира из ничего. Всемогущество электрона, способного практически мгновенно преодолевать колоссальные расстояния, просто исчезая из одного пакета и появляясь в другом, ничуть не лучше объясняет движение в квантовом мире, нежели творение мира за семь дней.
Неудивительно, что исходя из подобного образа «дискретного» движения автор пытается объяснить природу жизни и возникновение жизни на Земле. Оказывается, что физической предпосылкой всего живого на Земле является биомасса, возникшая вследствие обмена волновыми пакетами и составляющая единое целое. Поэтому когда человек спит, он восстанавливает не просто энергетические ресурсы своего организма, а своё единение с биомассой путём обмена волновыми пакетами.
Однако оставим в покое биомассу и чудотворные электроны, которые её пронизывают. Вернёмся к тем реальным вопросам, которые поднимает автор и наводит на их решение с несомненным талантом и мобилизацией к новаторскому поиску. Проблема неопределённости, нелокальности и бестраекторного движения микрочастиц ставится и решается В. Янчилиным в совершенно новом ракурсе, который, несомненно, способствует более глубокой интерпретации квантовой механики, позволяющей ответить на главный вопрос: как из хаоса неопределённых движений микрочастиц образуются элементы порядка и определённости. Обратимся снова к текстам В. Янчилина, к логике его исследования и постановке проблемы:
«Проблема была не в том, чтобы понять, эту неопределённость, а в том, чтобы понять, как она образуется. Например, электрон имеет очень маленькие размеры, меньше, чем 10-16см, и поэтому его можно с хорошей точностью считать точечным. Но с другой стороны, из-за неопределённости в движении электрон может занимать достаточно большой объём. Скажем, в атоме водорода электрон существует в виде облака, размеры которого примерно 10-8см. Именно размеры электронного облака и определяют размеры атома. Каким же образом электрон умудряется заполнить объём, который больше его размера в 1024 раз? Электрон должен двигаться с бесконечной скоростью, чтобы заполнить такой объём пространства. Но скорость электрона очень мала, она значительно меньше скорости света» (Там же, с. 90). Таковы истоки размышлений автора, на основе которых он делает «квантовый прыжок» к обоснованию своей идеи дискретного движения. Надеемся, читатель простит нам длинные цитаты, которые мы используем в данном разделе нашего труда, чтобы, опираясь на чрезвычайно оригинальные размышления цитируемого автора, подойти к пониманию эволюционного значения квантовых парадоксов. Как мы уже видели, автор решает проблему движения микрочастиц путём подключения наглядного образа ненаглядного процесса:
