– Классический Волновой Эксперимент (Свет или Вода): Если мы направляем волну (например, водную или световую) на барьер с двумя узкими щелями, волна проходит через обе щели одновременно. За барьером волны, исходящие из двух отверстий, интерферируют друг с другом. В местах, где гребень одной волны совпадает с гребнем другой, происходит усиление (конструктивная интерференция). Там, где гребень одной совпадает с впадиной другой, происходит взаимное уничтожение (деструктивная интерференция). На экране за барьером мы увидим характерную интерференционную картину – чередование ярких полос (максимумов) и темных областей (минимумов).
– Классический Корпускулярный Эксперимент (Пули): Если же мы стреляем крошечными шариками (пулями, которые являются чистыми частицами) через тот же барьер с двумя щелями, мы ожидаем увидеть две четкие полосы на экране, соответствующие проекциям двух щелей. Частица либо проходит через левую, либо через правую щель.
Квантовый Парадокс: Электроны ведут себя как Волны
Когда ученые, такие как Жан Перрен, начали проверять поведение электронов (которые считались чистыми частицами, имеющими массу и заряд), они столкнулись с шокирующим результатом: электроны создавали интерференционную картину, идентичную той, что создают волны!
Это означало, что одиночный электрон, выпущенный из пушки, вел себя так, будто он прошел одновременно через обе щели, интерферируя сам с собой, что совершенно невозможно для локализованной частицы.
Расширенный Парадокс: Влияние Наблюдателя (The Measurement Problem)
Ученые попытались понять, как это возможно. Возможно, электроны как-то взаимодействуют друг с другом? Чтобы проверить это, эксперимент был изменен: электроны выпускались по одному, так медленно, что вероятность их взаимодействия с другими электронами сводилась к нулю. Результат был тем же: спустя долгое время, когда накопилось достаточно одиночных попаданий, на экране вновь проявилась интерференционная картина.
Тогда возник самый глубокий вопрос: через какую щель прошел одиночный электрон?