От физики к математике

От физики к математике

Для символического описания основных усредненных паттернов, возникающих при взаимодействии между квантовыми объектами, вроде электронов, и наблюдателем, физики используют математику. Получающаяся математическая формула представляет собой общую модель того, что происходит в любом данном событии, связывающем наблюдателя и наблюдаемое. Мы уже встречались с этим понятием в начале нашего путешествия, когда обнаружили, что числа представляют собой описание взаимодействия между тем, кто считает, и тем, что он считает.

Допустим, что электроны оставили на экране другой узор. Вместо периодического волноподобного изображения они оставили паттерн наподобие того, что показан ниже.

Рис. 14.4. Треугольный паттерн, приближенно описываемый треугольником

Если бы узор на экране был треугольным, мы бы называли этот паттерн треугольником, поскольку треугольник приближенно описывает принцип распределения точек. Вместо волновой механики у нас была бы треугольная механика. Тогда уравнения, которые бы мы использовали в квантовой физике, описывали треугольники, а не волны, даже если бы физики никогда не видели треугольник, летящий в воздухе.

Некоторых физиков, включая Бора, расстраивала невидимость волнового уравнения. Они предостерегали коллег-физиков: «Будьте осмотрительны друзья, выбросьте из головы эти образы волн. Математика описывает только изображения, которые мы видим на экране, и не говорит ничего определенного о самих электронах, когда они находятся в полете. Нельзя обсуждать то, что невозможно проверить. Если вы не можете исследовать объект в полете, не называйте его никак». Поскольку электрон всегда находится в полете, что в точности мы подразумеваем термином «электрон», остается великой тайной.