Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
WksiążceEwolucjafizykiEinsteiniInfeldprzedstawilizwięzłesformułowanie
zasadniczejidei,naktórejopierasięfizykakwantowa.Zapisalijenastępująco[40]:
„Trzebazałożyć,żepewnewielkościfizyczne,uważanedotychczaszaciągłe,zbudowane
sązelementarnychkwantów”.Przezpojęciekwanturozumiemytuporcję,niepo-
dzielnyelementskładowyobiektumaterialnegolubokreślonejwielkościmierzalnej.
Wżyciucodziennymprzykłademwielkościzbudowanejzelementarnychkwan-
tówsąpieniądze.DzisiajwPolscekwantemśrodkówpłatniczychjest1grosz.We
wszystkichtransakcjachiumowachhandlowych,wktórychokreślasięilośćśrodków
płatniczych,sumapieniędzyjestwielokrotnością1grosza.Wprzyrodzieprzykładem
wielkościpodzielonejzawszenakwantyjestładunekelektryczny.Kwantemładunku
elektrycznegojestwielkość,którąnazywamyładunkiemelementarnym.Jestto
wziętyzeznakiemminusładunek,jakimobdarzonyjestelektron.Gdyustalamy
natężenieprąduelektrycznegopłynącegowobwodzieelektrycznym,wydajesię,że
możnajedowolniezmniejszaćlubzwiększać.Jeśliprzypomnimysobie,żewielkość
natężeniaprąduelektrycznegodefiniujesięjakoilośćładunkówelektrycznychprze-
pływającychwjednostceczasuprzezprzekrójpoprzecznyprzewodnika,towidać,że
równieżwtymprzypadkumamydoczynieniazwielkościąnieciągłą.Jeszczeinnym
przykłademniechbędzieobjętośćwody.Wskalimakroskopowejwielkośćtamoże
przybraćdowolnąwartość.Nawetwprzypadkukropelwody–pojedynczakroplamoże
byćdowolniezwiększonalubzmniejszona.Gdyjednakzastanowimysięnastrukturą
wody,jakosubstancjichemicznejzbudowanejzcząsteczek,idalejzatomów,docho-
dzimydowniosku,żenajprostszymkwantemobjętościwodyjest,wdużymuprosz-
czeniu,objętośćpojedynczejcząsteczki,czyliokoło1,15×10–27m3.Zwróćmyuwagę,że
rzeczywiścienieciągłośćwielkościfizycznychopisującychzjawiskaprzyrodniczeujaw-
niasięzawszewtedy,gdysprowadzamynaszerozważaniadoskalipojedynczychcząs-
teczek,atomówlubnawetcząstekelementarnych.
Innymważnymzagadnieniem,naktórezwróciliuwagęEinsteiniInfeld,jestszcze-
gólnysposób,wjakimechanikakwantowaopisujezjawiskazachodzącewświecie
atomówicząsteczek.Mechanikaklasycznaopisujeciałamaterialneistniejącewokreś-
lonymmiejscuwczasieiwprzestrzeni.Wopisieruchuciałamaterialnego,wkażdej
chwilitegoruchuokreślonejestjegopołożenie,prędkośćiprzyspieszenie.Zupełnie
inaczejujmujepodobnezagadnieniamechanikakwantowa.Jaktoujęliobajuczeni
[40]:„Wfizycekwantowejniemamiejscanaprawarządzącezmianamijednostkowego
obiektuwczasie.Zamiastnichmamyprawarządzącezmianamiprawdopodobieństwa
wczasie”.Inaczejmożnapowiedzieć,żemechanikakwantowajestteoriąprobabili-
styczną.Rzeczywiście,wmechanicekwantowejwszystkieinformacjenatematpoje-
dynczegoobiektu,naprzykładelektronuwatomie,zapisanesązapomocąfunkcji
falowej.Jesttofunkcjazależnaodszereguparametrów,naprzykładodpołożenia
iczasu.Sensfizycznymożnajednakprzypisaćjedyniefunkcjifalowejpodniesionejdo
kwadratu.Tanowawielkośćmatematycznarównajestprawdopodobieństwutego,że
obiektfizyczny(naprzykładelektronwatomie)znajdujesięwokreślonymstanie.
Zjawiskakwantowe,awszczególnościichopisteoretycznyzapomocąmechaniki
kwantowej,nastręczałyfizykomzawszewielutrudności.Twórcyfizykikwantowej,
awśródnichEinsteiniPlanck,odrzucaliwręczpewnezałożeniaczyrozwiązania,któ-
reburzyłyogólnieprzyjętyoglądzjawiskzachodzącychwprzyrodzie.Dodniadzisiej-
5
