Van a részecske és a hullám. De ezt most mi alapján osztjuk fel? Az anyag terjedése szempontjából?

Úgy nagyon-nagyon durván: a részecske olyan dolog, amit csak nehezen lehet felosztani (illetve ha elemi, akkor egyáltalán nem); a hullám pedig az, ami energiát szállít a térben vagy anyagban. A kvantumfizikában az a pláne, hogy a részecskék helyét nem tudjuk biztosan megmondani, csak egy valószínűségi függvényt tudunk a helyükhöz rendelni, ami úgy viselkedik, mint egy hullám, és ezt nevezik hullám-részecske kettősségnek. De nem az van, hogy vannak részecskék meg hullámok, hanem hogy csak részecskék vannak, amiket hullámokkal lehet leírni.

Amikor az elektronokkal a kétréskísérletet végzik, akkor az ernyőn mindig az látszik, hogy amikor odaér egy elektron, akkor csak 1 pötty villan fel, és 1 darab elektron sosem fog magában hullámképet rajzolni. Akkor lesz interferenciakép, ha sok elektron megy oda, de az akkor is lesz, ha csak 1-esével lövöldözzük őket. Mondjuk másodpercenként 1 elektron egy óra alatt kirajzolja az interferenciaképet, nem kell, hogy nagy nyalábban küldjük őket.

De ugyanez működik a fotonokkal is, csak őket eleinte mindig nagyon sokasával látták, és ezért mondták, hogy a fény egyértelműen hullám. De ha egyesével lövöldözik őket, akkor ugyanúgy csak 1-1 pöttyöt csinálnak az ernyőn. (És persze hogy az elektron részecskének sorolták be már az elején, az annak köszönhető, hogy azt eleinte csak egyesével sikerült izolálni.)

Bocs #2/3 aza gyönyörű, hogy már egy izolált foton is interferál "önmagával.

Másoldalról: egyes jelenségeket könyebb megérteni, ha részecske formában dolgotunk vele, másokat pedig könyebb megéteni hulláként. Ő maga EGYSZERRE részecske és hullám.

A kvantum világban MÁSKÉNT működnek a dolgok.

Inkább: minden esetben részecske. Aki néha messziről hasonlít a focilabdára viselkedésileg; máskor, ha bandzsítunk, vízhullámnak tűnik.

De egyébként egyik sem.

Az ilyesminek a megértését szerintem érdemes tudománytörténeti szempontból megközelíteni.

A fény hullámszerű viselkedését régóta ismerték, hiszen képes elhajlásra, interferenciára, diffrakcióra. Egy egyszerű kulcstartó-lézer és egy hajszál segítségével még magad is kipróbálhatod. Ilyesmire pedig csak a hullámok képesek.

Aztán bejött a képbe a fotoeffektus, ami ugye arról szól, hogy ha bizonyos fémeket megfelelően megvilágítasz, akkor kiléphetnek belőle elektronok. Igen ám, de az, hogy lép-e ki elektron, és annak mekkora lesz az energiája, az független a fény intenzitásától. Amitől viszont függ, az a fény színe! Ezt az akkori modellek egyáltalán nem tudták megmagyarázni.

Aztán jött egy kócos, bajszos pofa, bizonyos Albert Einstein, aki azt mondta, hogy mi lenne, ha a fényt nem hullámként modelleznénk, hanem részecskeként, ahol a részecskék energiája a fény színével van összefüggésben. Voilà! A fotoeffektus rejtélye ezzel megoldódott, a megfejtésért Einstein kapott egy Nobel-díjat, és azóta az is kiderült, hogy más addig részecskének gondolt dolgok (mint pl. az elektron) is képesek diffrakcióra.

Vannak tehát olyan "objektumok" amiknek a viselkedését bizonyos kísérletekben inkább a hullám-modellel, más kísérletekben inkább a részecske-modellel lehet leírni. Következik-e ebből, hogy a foton akár részecske, akár hullám? Nem, bizonyára egyik sem. Ezek MODELLEK, amelyek segítségével megpróbáljuk megérteni és leírni a minket körülvevő világot.

Találtam egy jegyzetet, ami a fenti magyarázatnál bővebb is, és kevésbé tudománytalan:

goliat.eik.bme.hu/~tothaf/Tananyagok/Letoltesek/atfiz01.pdf

A link még egyszer

[link]