Tunnel effect by human language. Туннельный эффект человеческим языком.

«Туннельный эффект» во всех учебниках для физфаков уинверситетов и прочих высокоуважаемых учебно-научных заведений обозначается как «сугубо квантовое явление», «классической физике» для объяснения никак недоступное.

Попробуем, однако, объяснить это, не переводя формулы волновой механики Эрвина Шредингера на человеческий язык, а методом квантово-классическим. То есть взяв что-то позитивное из квантовой теории и объединив это с нормальной причинной физикой, которую и обозвали «классической», дабы скрыть её истинный смысл – ДЕТЕРМИНИРОВАННОСТЬ, то есть обусловленность, причинность любых явлений. (В отличие от квантовой физики, фанатично и внутренне противоречиво отрицающей причинность явлений).

Итак, находится некая частица в неком потенциальном ящике. Что это означает на человеческом языке?

Это означает, что частица не свободна в своём движении, а связана (полем) в неком объёме и вылететь из него не может, поскольку не обладает достаточной энергией. Как, например, любое тело на Земле удерживается силой её притяжения. И для того, чтобы нам подпрыгнуть, скажем, до Луны, необходимо придать своему телу скорость, порядка двенадцати или даже больше километров в секунду. Поскольку мы этого сделать не можем, мы привязаны к Земле. Но у микрочастиц, в отличие от нас, есть свои законы поведения. Они, находясь вот в таком «ящике», могут, даже не имея достаточной энергией, «просочиться» сквозь потенциальный барьер и вылетеь из ящика!

Как это может произойти? Только с помощью математики. Записывается уравнение Щредингера для падающей на барьер волны (а частица, она и волна, эдакий кентавр) и, решая это уравнение, получаем волну отражённую и ПРОШЕДШУЮ через барьер! («С помощью математики можно доказать всё, что угодно.» А.Эйнштейн)

Но как это происходит? – Спросит наивный дурак. Как? – переспросит иронически квантовик, — да, так: есть падающая волна, а есть ещё две волны – отразившаяся от потенциального барьера и прошедшая через него. Это по аналогии, мы подпрыгнули и снова приземлились —отражённая волна. А некоторые товарищи, так же как мы, подпрыгнули, и вдруг оказались на Луне!!! Это волна «просочившаяся» – туннельный эффект!

Но КАК???

А НИКАК!

Объяснить это в терминах причинной физики НЕЛЬЗЯ!!!

А теперь попробуем, всё же, объяснить это на доступном человеческому пониманию языке, прибегнув к двум понятиям: Соотношению Неопределённостей Гейзенберга и Темпоральным Волнам.

О Соотношении Неопределённостей я писал многократно и суть его в том , что принципиально невозможно определить в один и тот же момент скорость (импульс) частицы и его координату (положение в пространстве). Чем точнее мы определяем один параметр, тем менее точно определяется другой. Но математически Соотношение Неопределённостей имеет разные формы, например, такая: Невозможно с бесконечной точностью определить энергию частицы и промежуток времени, в течение которого частица имела данную энергию. То есть, чем точнее мы определяем значение энергии, тем менее точно мы можем сказать о периоде времени, соответствующего этой энергии. (Фактически, это те же скорость и положение, но преобразованные простейшей школьной математикой).

Запомним это положение.

Теперь поговорим о движении частицы в пространстве и времени. Итак, летит некая частица, допустим, для конкретности, электрон, гле-то в свободном прострастве со средней скоростью тысяча километров в секунду. (Для электронов это скорость пустячная, в металле при комнатной температуре электроны хаотически движутся со скоростями от 600 до 2000 километров в секунду). Мы «смотрим» на него «извне» и видим, что скорость его постоянна.

Теперь представим себе, что на его прямолинейном пути, расположены некие зоны ускоренного и замедленного времени. Есть некая зона, в которой время течёт быстрее «нашего», причём разница может быть огромной, в тысячи и больше раз, и есть зона другая с таким же замедлением хода времени. Что мы «увидим» в этом случае?

Энергия электрона сама собой не может измениться.

Но в зоне замедленного времени, скажем в десять раз медленней, секунда длится в десять раз ДОЛЬШЕ. Но скорость 1000 км/сек должна сохраняться и там!!! Но раз секунда там длится дольше, то скорость электрона уменьшится тоже в десять раз, чтобы «там» в этой зоне замедленного времени он двигался с той же постоянной скоростью 1000 км/сек. Затем наш электрон попадает в зону ускоренного, тоже, допустим, в десять раз, времени. Там он должен двигаться тоже с соответствующей скоростью, но коль скоро секунда там в десять раз короче, то и скорость его должна стать ТАМ в десять раз больше. Получается, что мы «извне» обнаруживаем, что из-за этих разновременных зон наш электрон движется уже не равномерно, а какими-то рывками, то страшно замедляясь, то, наоборот, страшно ускоряясь. Если таких зон огромное количество и перемешаны они хаотически, то наш бедный электрон, что двигаясь, что «пытаясь» покоиться, всё время будет «дёргаться».

Следующий шаг. Поставим перед нашим путешественником некую стенку, «потенциальный барьер» (например, сетку, заряженную отрицательно). Тогда электрон, приблизившись к этой сетке, будет ею отброшен назад – одноимённые заряды отталкиваются! Но это будет только в том случае, если его скорость относительно сетки будет недостаточно велика, чтобы преодолеть торможение полем. Но, допустим, что в момент, когда электрон оказался вблизи сетки, в этот самый момент, совершенно случайно, там оказалась область сильно ускоренного времени! И по отношению к сетке теперь, на кратчайший миг, электрон приобрёл скорость, достаточную, чтобы преодолеть силу отталкивания и оказаться за сеткой, ЗА КОТОРОЙ ОН, имея СРЕДНЮЮ скорость 1000 км/сек, оказаться НЕ МОГ!

Явление случайное, вероятностное, но ВОЗМОЖНОЕ!

Вот и объяснение «необъяснимого» туннельного эффекта.

И для этого нам потребовалось всего лишь Соотношение Неопределённостей Гейзенберга и гипотеза Темпоральных Волн, которая, кстати, хорошо подходит на роль предложенного Эйнштейном «скрытого параметра». И, как это ни странно, для объяснения очень многих загадочных и незагадочных явлений нашего мира.

Значит МОЖНО человеческим языком без математического шаманства, диких плясок формул и пены «преобразований» изо рта математиков, разъяснить и понять явления микромира, для обычных людей «недоступные» пониманию!

Вновь и вновь, я НЕ против математики, но я против шаманства, то есть ритуаломании, культа её, математического фетишизма! Математика была и должна оставаться лишь СЛУЖАНКОЙ других наук, нужной и необходимой, но не становиться ГОСПОЖОЙ и навязывать свои бредни другим наукам с видом некой провидицы-прорицательницы!

Анри Пуанкаре, великий математик-универсал, высказался ещё более радикально: “Математика может быть не только помехой, но и злом, если внушит, что нам известно больше, чем мы знаем на самом деле!»

Если я ошибаюсь, пусть меня поправят старшие в квантовой механике товарищи!

4 I 2020

P.S. Туннельный эффект.

Возможно, сам барьер пульсирует, точнее изменяется его взаимодействие с частицами. В Соотношении Неопределённостей Дельта Е, умноженная на дельта Т непостоянны! Темпоральные Волны воздействуют также на барьер. Если время в барьере ускоряется или замедляется (не только для частиц в потенциальном ящике), то это, очевидно, влияет на «высоту и толщину» самого барьера. Они то увеличиваются, то уменьшаются. Такая возможность тоже объясняет безо всяких падающих и «просочившихся» волн туннельный эффект.

4 I 2020

Tunnel effect by human language. Туннельный эффект человеческим языком.: 2 комментария

  1. Уважаемая LiDea
    Благодарю Вас за интерес к туннельным эффектам.
    Приобщаюсь к высокой наука сам и рад, что приобщаю также читателей/читательниц!
    Несомненна польза альманаха «Хочу всё знать»!
    Ваш Эспри

    Нравится

  2. Уважаемая Narine,
    Признателен Вам за стойкий интерес к сложным физическим явлениям.
    Вместо написания стихов о соловьях и розах, тянет меня в какие-то туннели, да ещё квантовые.
    Странные склонности, но, такова, наверно, сермяжная правда.
    Ваш Эспри

    Нравится

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s