Рис. 1А. Классическая ньютоновская модель атома. Основной упор делается на материю.
Как показала квантовая модель, ничто не могло бы быть дальше от истины. Большую часть атома составляет пустое пространство; атом есть энергия. Подумайте об этом: все окружающие вас физические объекты не являются твердой материей. На самом деле все это – энергетические поля или информационные частоты. Любая материя в большей степени «ничто» (энергия), чем «что-то» (частицы).
Квантовая модель атома
Рис. 1Б. Новая квантовая модель атома с облаком электронов. Атом на 99,99999 % состоит из энергии и только на 0,00001 % – из материи. В материальном отношении это практически ничто.
Очередная загадка: субатомные частицы и крупные объекты играют по разным правилам
Однако это открытие само по себе еще не объясняло природу реальности. Перед физиками встала новая загадка: судя по наблюдениям, материя не всегда вела себя одинаково. Исследования и измерения на субатомном уровне показали, что элементарные частицы атома не подчиняются законам классической физики, действующим в макромире.
События, происходящие с объектами макромира, были предсказуемы, воспроизводимы и закономерны. Легендарное яблоко, упав с дерева, с неизменным ускорением летело к центру земли, пока не столкнулось с головой Ньютона. Но электроны вели себя непредсказуемо! Вступая во взаимодействие с атомным ядром и двигаясь к его центру, они то теряли энергию, то приобретали; то появлялись, то исчезали и постоянно обнаруживались в самых неожиданных местах, игнорируя границы времени и пространства.
Значит ли это, что в микро– и макромире действуют разные законы? Но ведь субатомные частицы, в том числе электроны, – это строительный материал всего, что есть в природе. Как же получается, что сами они играют по одним правилам, а составленные из них объекты – по другим?
От материи к энергии: частицы показывают фокус с исчезновением
Энергозависимые параметры электрона: длина волны, потенциал и т. п. – поддаются измерению. Однако масса этих частиц настолько ничтожна и присутствует столь короткое время, что ее словно бы не существует вовсе.
В этом и заключается уникальность мира субатома. Он одновременно обладает свойствами материи и энергии. На субатомном уровне существование материи не является непрерывным. Она настолько неуловима, что беспрерывно появляется и исчезает; возникая в трех привычных измерениях и снова переходя в ничто – в квантовое поле, где нет ни времени, ни пространства. Кроме того, идет постоянное превращение частиц (материи) в волны (энергию), и наоборот. Но где же оказываются частицы, когда они буквально растворяются в воздухе?
Коллапс волновой функции
Рис. 1Г. Электрон существует в виде волны вероятности, в следующее мгновение появляется в виде частицы, затем исчезает и возникает уже в другой точке пространства.
Создание