Cтраница 3
Эти затруднения, по-видимому, имеют принципиальный характер. Точно так же как геометрическая оптика, не учитывающая явлений дифракции, принципиально не в состоянии объяснить существования предела разрешающей способности микроскопа. Указанные выше трудности можно преодолеть с позиций более широкой ( универсальной) теории, а именно теории, основанной теории волн вещества, так называемой волновой механики. [31]
Эти затруднения, по-видимому, имеют принципиальный характер. Точно так же как геометрическая оптика, не учитывающая явлений дифракции, принципиально не в состоянии объяснить существования предела разрешающей способности микроскопа. Указанные выше трудности можно преодолеть с позиций более широкой ( универсальной) теории, а именно теории, основанной на теории волн вещества, так называемой волновой механики. Основы волновой механики заложены в 1924 г. де - Бройлемг а вскоре после этого ( в 1926 г.) Шредингер использовал ее для построения теории атома водорода. [32]
Как уже упоминалось ранее, типичное значение эффективной массы фотона дает увеличение чувствительности в 1010 раз. Однако, это увеличение компенсируется низким значением потока частиц, характерным для атомов. В итоге, чувствительность лазерного гироскопа увеличивается относительно чувствительности гироскопов волн материи примерно в 102 раз. Кроме того, атомы совершают не более одного обхода интерферометра, тогда как в кольцевом лазерном гироскопе фотоны совершают большое число ( кз 10) обходов, что приводит к дополнительному увеличению чувствительности в 104 раз в пользу лазерной системы. Несмотря на это, гироскопы волн вещества остаются в 104 раз чувствительнее. [33]
В создании физической теории существенную роль играют фундаментальные идеи. Физические книги полны сложных математических формул. Но началом каждой физической теории являются мысли и идеи, а не формулы. Идеи должны позднее принять математическую форму количественной теории, сделать возможным сравнение с экспериментом. Главная догадка состоит в том, что равномерно движущийся электрон будет вести себя в некоторых явлениях аналогично волне. Предположим, что электрон или ливень электронов - при условии, что все они имеют одинаковую скорость - движется равномерно. Масса, заряд и скорость каждого индивидуального электрона известны. Если мы хотим каким-нибудь образом связать понятие волны с равномерно движущимся электроном или электронами, то мы должны поставить следующий вопрос: а что такое длина волны. Это вопрос количественный, и, чтобы получить на него ответ, следует построить более или менее количественную теорию. Математическая простота работы де Бройля, дающей ответ на этот вопрос, чрезвычайно удивительна. В то время, когда была написана его работа, математическая техника других физических теорий была относительно очень утонченна и сложна. Математические операции в задаче, касающейся волн вещества, чрезвычайно просты и элементарны, но ее фундаментальные идеи простираются глубоко и далеко. [34]