Из раздела "просто интересно", почитываю старого знакомого.
Цитата по поводу квантмеха:
ИМХО по поводу квантмеха.
Излучение абсолютно черного тела не требует существования фотонов для своего объяснения. Всё что требуется для объяснения наблюдаемого спектра — это учет того простого факта, что в реальном черном теле, которым служил фактически объемный резонатор, стенки резонатора отнюдь не являются идеальными, а состоят из вполне реальных атомов. А атом, как хорошо известно из эксперименрта, это осциллятор с квантованной энергией спектра поглощения/излучения. Если построить полностью «классический» анализ такого резонатора, но с корректным учетом того, что из себя представляют стенки резонатора — то совершенно замечательно получится «квантовая» версия спектра абсолютно черного тела… Т.е. требуется исключительно факт дискретности спектра поглощения/излучения атомов (т.е. фотоны ту совершенно лишняя сущность).
Ровно то же самое можно сказать про все вопросы «квантовой» физики в части дифракции электронного пучка на щели, и т.п. — фотоны не требуется, достаточно лишь корректно учитывать тот факт что все материальные тела (в т.ч. дифракционные щели и т.п.) состоят из осцилляторов с дискретными спектрами… Т.е. основные «квантовые» эфекты совершенно не требуют введения такой сущности как фотон (т.е. квант энергии эм-поля). Квантованы вполне определенные физические осциляторы поля — это есть экспериментальный факт. А вот квантовано ли само по себе поле — это совершенно не ясный вопрос. О чем вполне подробно изложено в статье Лэмба (это тот самый Лэмб который получил нобелевку за Лэмбовский сдвиг, т.е. сей товарищ в квантмехе компетентен более чем, и сомневаться в его выводах можно только при большом желании) — господин Лэмб утверждает что само понятие фотона это просто цепочка абсурда и непонимания вопроса, и для имеющейся экспериментальной базы вполне достаточно квантования осцилляторов, а квантование поля не требуется…
В части эффекта Комптона, при рассеянии фотона в направлении совпадающем с направлением падающего фотона — получаем вполне себе совпадение с классикой. Т.е. «странным» тут является не столько изменение частоты, сколько изменение направления рассеянного излучения, а изменение частоты это уже скорее следствие (связанное с законами сохранения). Насколько при этом необходимо введение понятия фотона для объяснения этого эффекта изменения направления рассеянного фотона — это вопрос где можно много дискутировать.
Далее, сама идея квантмеха — на мой вкус вещь сугубо формальная. Любая частица представляется как «композиция» из большого (или бесконечного) числа базовых состояний (волновых функций для частицы имеющей строгий импульс — т.е. полностью неопределенную координату). Фактически, если называть вещи своими именами, то производится «разложение» частицы на пространственные «моды». Т.е. делается примерно то же самое, что делается при обычном разложении Фурье. Вполне очевидно что любой линейный процесс в пространстве-времени чисто математически можно вполне корректно разложить в нечто вроде Фурье, и такая математичка будет разумеется работать (так же как вполне хорошо работает матаппарат квантмеха — т.е хорошо «бъется» с экспериментом). Но для того чтобы отождествлять с полученными формально-математическими гармониками какие-либо реальные физические объекты/сущности (что и делает современная физика), нужны очень веские основания (то что мат-аппарат работает — само по себе подобным основанием никак не является).
Простая иллюстрация к этому вопросу. Некоторым аналогом фотонов в физике твердого тела являются т.н. «фононы», то бишь коллективные колебания кристаллической решетки твердого тела. По своей сути это то же самое разложение реального колебания атомов решетки в ряд Фурье. Понятно, что для линейной системы, такое разложение всегда будет корректным. Но при этом совершенно очевидно, что для кристалла это лишь формализм — т.е. когда мы ударяем по одному краю кристалла (чем «вызываем к жизни» большое кол-во «фононов» с формально-математической точки зрения), реальный физ-процесс (распространение колебания