Понятие об атоме как о наименьшей неделимой части материи было впервые сформулировано еще древнеиндийскими философами. Однако в начале XX века физиками была открыта составная структура атома, а позднее стало понятно, что и субатомные частицы – протоны и нейтроны также состоят из элементарных частиц, называемых кварками. Кварки же, наряду с лептонами являются одной из основных составляющих материи.
Самые легкие субатомные частицы – электроны – являются бесструктурными, несоставными элементарными частицами, которые образуют электронные оболочки атомов и определяют оптические, электрические, магнитные, механические и химические свойства вещества.
Исследователи новых частиц были поражены их необычными свойствами, а попытки описать, а тем более объяснить их природу с помощью понятий и законов Ньютона сразу же потерпели неудачу. Разумеется, принципы классической физики оказались неприменимыми к изучению физических свойств мельчайших частиц материи, поскольку их качества совершенно не похожи на свойства объектов привычного нам макромира.
Зато поиски новых понятий и методов объяснения привели учёных к возникновению новой квантовой механики, в построение которой внесли значительный вклад М.Планк, Э.Шредингер, В.Гейзенберг и Н.Бор и другие. В самом начале эта механика была названа волновой в противоположность обычной механике, которая рассматривает свои объекты как состоящие из корпускул, или частиц. В дальнейшем же для механики микрообъектов добавилось название квантовая.
Итак, в 20-е годы прошлого века в научных кругах шла эпическая битва за правильное понимание законов квантового мира. В этой битве титанов мысли схлестнулись Нильс Бор и Альберт Эйнштейн, последний, к слову, считал квантовую механику абсурдной теорией, называл ее «безумием» и
до конца жизни пытался показать её неполноту. Вместе с Бором «сражался» молодой и очень талантливый физик Вернер Гейзенберг, который своими утверждениями тоже громил фундамент классической физики.
В 1927 году Гейзенберг разрушил привычную реальность, открыв знаменитый принцип неопределенности – основу основ квантовой механики. Принцип неопределенности Гейзенберга базируется на двойственной природе микрообъектов, поскольку они могут проявлять себя и как частицы – корпускулы, и как волны. Явление, названное квантовым дуализмом или же корпускулярно-волновым дуализмом, также совершенно не укладывалось в рамки классической физики.
Суть принципа неопределенности сводится к ограничению на точность измерения положения микрочастицы в пространстве и её скорости. Если же быть более точным – то мы говорим не совсем о скорости, а об импульсе – который равен массе частицы, умноженной на скорость.
Импульс и положение частицы не могут быть известны одновременно.......
