Анатолий Бич - Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени
Наконец, Фейнман рассказывает о реальном эксперименте: «В качестве источников электронов возьмем накаленную нить, в качестве экранов — вольфрамовые пластинки с отверстиями, а в качестве детектора — любую электрическую систему с чувствительностью, достаточной… чтобы зарегистрировать заряд, приносимый электроном». Фейнман обращает внимание на то, что электроны излучаются поштучно (дискретно), как пули. И кривые, которые характеризуют вероятность попадания электронов через каждое одно из двух отверстий, ничем не отличаются от кривых в опыте с пулями, т. е. тут электроны ведут себя как корпускулы (N1 и N2).
Наконец, соответствующим образом подготовив нас, выдающийся физик констатирует: «Тем не менее, если открыть оба отверстия, мы не получим суммы N1, + N2 так что интерференция действительно есть (N1 + N2 ≠ N12)».
Р. Фейнман заключает: «Итак, электроны попадают в детектор порциями, как если бы это были частицы, но вероятность попадания этих частиц при двух открытых отверстиях определяется по тем же законам, по каким определяется интенсивность волнения воды. Именно в этом смысле можно говорить, что с одной точки зрения электрон ведет себя как частица, а с другой… — как волна, он ухитряется одновременно быть двумя совершенно разными понятиями».
Так и не сняв покров тайны с природы, г-н Фейнман ставит скромную точку: «Вот и все, что можно сказать по этому поводу».
Впрочем, чуть раньше он предостерегает обывателей от попытки чрезмерно суетиться. «Кажется, если подумать хорошенько, всегда можно найти какое-то объяснение: например, электроны могут возвращаться обратно через те же отверстия, а затем проходить через них еще раз… или возникает возможность расщепления электрона на два пролетающих через разные отверстия, или что-нибудь в этом роде, как-то объясняющее это явление. Но пока еще никому не удалось придумать удовлетворительное объяснение такого рода…»
И передо мной возникает проблема, так сказать, «быть или не быть». Не претендуя, естественно, на истину в последней инстанции, более того, не надеясь на особо удовлетворительное объяснение, я все-таки попытаюсь дать объяснение этому парадоксальному явлению природы с позиции гипотезы локально- когерентного времени.
Как уже отмечалось, все объекты Вселенной, взаимодействуя, обмениваются энергией и массой и поэтому поглощают или излучают псевдопотоки времени. При этом любое взаимодействие на уровне элементарных частиц приводит к изменению собственного времени частиц. Частицы способны существовать с собственным временем, отличным от квазикогерентного времени системы, в которой они находятся.
По мнению американского физика Г. Степпа, элементарные частицы, по существу, — «это среда, распространяющаяся вовне на другие объекты». Вслед за В. Олейником можно утверждать, что движущийся электрон — это сгусток заряженной материи, имеющий торсионную компоненту поля, постоянно связанную с электроном.
Что происходит с электронами в эксперименте, о котором поведал нам Фейнман? Возбужденные электроны генерируются нитью накаливания и пролетают пространство от источника до второй вольфрамовой пластинки с двумя отверстиями через среду, наполненную частицами, ядрами, атомами и молекулами, которые находятся в состоянии покоя, т. е. в состоянии, в котором они характеризуются массой покоя и низшими уровнями энергии.
Далее, электроны, поскольку они «вырываются» из нити накаливания, отличаются от «спокойных» электронов тем, что они возбуждены нагревом. Они должны характеризоваться более высокой внутренней энергией, и это должно было бы повысить темп их собственного времени. Однако, одновременно с этим, «вырванные» из нити накаливания электроны обладают повышенной кинетической энергией и, следовательно, повышенной (в соответствии с теорией относительности) полной (релятивистской) массой. Это должно было бы понизить их темп собственного времени.
В зависимости оттого, какой из этих двух факторов, изменяющих время электронов, более весом, на практике темп собственного времени электронов в этом эксперименте будет изменяться либо в сторону увеличения, либо в сторону уменьшения в сравнении с темпом времени спокойных частиц. Но, в общем случае, собственное время возбужденных электронов всегда будет отличаться от квазикогерентного времени среды, т. е. от собственного времени частиц, находящихся между двумя пластинами.
Так как за время пролета между пластинами в полете находится не один электрон, а множество, или, по крайней мере, несколько, то практически мы имеем дело с иновременным потоком в форме цилиндра или, точнее (из-за рассеяния), усеченного конуса.
Каждый электрон, имеющий свое время, отличное от времени локальности между источником и пластиной с двумя отверстиями, в процессе полета воздействует на квазикогерентное время этой локальности через его носителей — через микрообъекты, находящиеся в состоянии относительного покоя. При этом в непосредственной близости от каждого летящего электрона, в зоне его контакта с иновременной средой это воздействие максимально (вероятно, перед электроном — крутое нарастание, за электроном — спад).
В зоне контакта разновременных объектов создается своеобразное возмущение среды, которое, безусловно, носит характер энергетического взаимодействия. С механической точки зрения для летящего электрона контакт с каждой иновременной частицей — это сопротивление его движению.
Какой характер этого взаимодействия? Сказать что-либо определенное до экспериментального подтверждения особенностей взаимодействия разновременных микрообъектов было бы, безусловно, преждевременным, но, следуя логике нашей гипотезы, можно сделать допущения: либо контакт электрона и некой частицы — объектов, имеющих резко отличное время, порождает (вследствие перераспределения энергии) рой виртуальных частиц, либо в зоне контакта возникает микролокальное искривление пространства-времени, либо и то, и другое.
Но в любом случае возникшее в зоне контакта возмущение порождает импульс, который распространяется в глубь иновременной среды с неизбежным затуханием своей интенсивности.
В рассмотренном эксперименте мы, практически, имеем дело не с одним электроном, а с системой электронов, взаимодействующих с системой «покоящихся» микрообъектов.
В соответствии с основным уравнением квантовой электродинамики — уравнением Шредингера для системы частиц — каждой системе частиц «отвечает волна, являющаяся наложением волн отдельных частиц».
Вернемся к эксперименту Фейнмана. В той части лабораторной установки, где электроны летят от источника до пластинки с двумя отверстиями, у нас есть один усеченный конус (рис. 3). Внутри конуса, насыщенного электронами, импульсы возмущения от контактов с иновременными частицами взаимно компенсируются, от поверхности же конуса импульсы уходят вовне без компенсации…
Важно, что в этом случае электроны внутри конуса, не испытывая возмущающего импульса, летят как корпускулы (как пули).
Если в пластине открыто одно из двух отверстий, то электроны, пролетевшие через него, образуют новый усеченный конус, в котором электроны также (и по тем же причинам, что и в первом конусе) будут вести себя, как корпускулы, образуя кривую либо N1 либо N2. О таком результате и поведал нам г-н Фейнман.
Рис. 3. Эксперимент Фейнмана. Электроны проходят через одно отверстие
Иная картина возникает, когда электроны одновременно проходят через два открытых отверстия (рис. 4).
Поток электронов вынужденно распадается на два новых усеченных конуса. Микролокальное искривление пространства-времени (при взаимодействии иновременных частиц) порождает импульсы, направленные с поверхности этих конусов вовне. В свою очередь, импульсы либо порождают волновые движения частиц между конусами и через них воздействуют на электроны в конусах, либо непосредственно носители импульсов — микрочастицы (виртуальные частицы?) предопределяют колебания подопытных электронов в конусах.
В результате (и в соответствии с нашими допущениями) траектории движения электронов приобретают волновой характер в каждом из двух конусов. Иными словами, наблюдается интерференция со всеми вытекающими последствиями (N1 + N2 ≠ N12). Электроны теперь ведут себя как волны, что и порождает один из устойчивых парадоксов квантовой механики, смущающий физиков.
Такова природа явления, разумеется, в гипотетической трактовке.
Неожиданным и, как мне представляется, достаточно мощным подтверждением только что высказанной гипотезы являются результаты экспериментов, о которых также рассказывал Фейнман в уже цитированной лекции.
