Laikusként szólok hozzá a témához, nincs fizikusi képzettségem, nem ismerem az egyenleteket, nem tudok matematikailag gondolkozni csak érdekel. Nemrég olvastam a részecskék hullámtulajdonságát leíró meghatározást a világlex.hu oldalán ami számomra eddig a leginkább érthető magyarázata annak miért nevezik hullám-részecske természetűnek az anyagot. Bármit amit olvastam csak azt mondja hogy hullám-részecske természetű de nem magyarázza meg hogyan. Más helyen ahol felhoztam ezt nem kaptam teljes kielégítő választ ezért próbálom itt is.
A leírás: "Ha a test annyira kis tömegű, mint az elektron, vagy akár az atom, akkor hullámcsomagjának kiterjedése a test méreténél nagyobb és a hullámtermészet jelei felismerhetővé válnak. Ekkor az egyébként pontszerűnek vehető részecske pontos helyéről nem beszélhetünk, mert a hullámcsomagon belül bárhol ott lehet." azaz hullámfüggvény határozza meg a részecske helyét a hullámcsomagban azaz nem tudjuk hol van konkrétan.
A hullámcsomag mint definíció: "Hullámok egymásra rakódása, túlnyomóan egy domináns hullámszámmal, k, és néhány más, k-hoz közeli hullámszámmal. Egy lokalizált hullám burkolója, hullámcsomag".
"Ha a testet jellemző hullámcsomag mérete jóval kisebb, mint a test térbeli kiterjedése, akkor a test hullámszerű viselkedése észrevehetetlen. Nagyobb tömegű testre a hullámcsomag mérete annyira kicsiny, hogy a mozgás már egyszerű pálya menti mozgás, amire érvényes Newton három törvénye."
"Szabadon mozgó elektron mint hullámcsomag terjed a térben. Olyan lemezhez érve, amin két lyuk van, az elektron nem mint golyó, hanem mint hullám jut át. Terjedési képe a lemez mögött pont olyan, mintha hullámként mindkét résen átment volna".
És amit még én tettem hozzá a csoporttársunk megjegyzéséhez hogy a foton nem rendelkezik jól meghatározott pályával (trajektória), hogy ez igaz is a mi szemszögünkből, de csak azért mert nem tudjuk mérni a hullámcsomag miatt a pályát és ezért valószínűség számítást használunk ami a jelek szerint pontos adatot ad, de attól függetlenül a fotonnak pontos pályája van. És egy másik észrevételem hogy a hullámcsomagnak elég nagynak kell lennie legalábbis a részecskékhez atomokhoz molekulákhoz képest. Van egy olyan kísérlet a két-rés kísérlethez hasonló, hogy hajszállal idéztek elő interferenciát. A hajszál 0,06 mm az elektron 10 a -18-on méter. Tehát legalább hajszál vastagságúnak kell lennie a hullámcsomagnak ha az szét tudja "hasítani" a hajszál.
Azt írták hogy ez egy hiteles meghatározás, magyarázat ami a világlex.hu-n van.
Ha jó ez a magyarázat az felvet bennem jó pár kérdést. Mi ez a hullámcsomag, hogy jön létre, honnan jön létre. Miért van benne több hullám? Mekkora ez a hullámcsomag? Mindig azonos méretű vagy a részecskékhez "alkalmazkodik"? A részecskével marad mintegy a részecske sajátossága vagy mint elektromágneses hullám elhagyja lehagyja a részecskét és folyamatosan "képződik" a részecske körül ha a részecske nem c-vel halad? Miért esik szét ha szétesik a hullámcsomag? Ha elektromágneses a hullám akkor hogyan lehet semleges részecskék körül mint pl. foton, atom, molekula? Mert ugye elektromágneses tér mozgó töltés körül alakul ki és az elektromágneses hullám ezt a teret hagyja el. Akkor az elektromágneses hullám mindig ez a hullámcsomag egy adott kis mérettel és nem egy kiterjedt közeget mozgatja meg mint pl. a víznél vagy levegőnél? Ha pl. rádióhullámokat gerjesztünk fotonokat hozunk létre egy hullámcsomaggal körülvéve és ezek együtt maradnak mivel a foton is és a hullám is c-vel halad és becsapódáskor mind a hullám mind a részecske (foton) kölcsönhatást hoz létre? Ha a fenti magyarázat helyes akkor részecskéről (foton) beszélünk az mozog, egy hullámcsomagban elrejtve. Fotonok mozognak egyik helyről a másikra nem tűnnek el nem alakulnak át és becsapódáskor azért hagynak pontszerű mintát pl. az ernyőn. A kettős rés kísérletben a hullámcsomagban lévő több hullámot a két rést elválasztó vékony lemez mintegy széthasítja az egyik oldalon x számú hullám megy át a hullámcsomagban lévő hullámok közül a másikon y számú és ez okozza az interferenciát. És a foton pedig valamelyik résen megy át és utána nekicsapódik az ernyőnek azért hagy pontszerű mintát. Hogy mikor melyik résen halad át a foton ennek biztos van valamilyen törvényszerűsége hogy interferencia mintát hoz létre az ernyőn.
A magyarázat erre az volt hogy én a hullámot és részecskét két különálló létezőként látom, illetve akarom érteni. A hullám és részecske az nem két objektum, hanem két tulajdonság. A részecske szón egy merev falú konkrét átmérőjű golyócskát képzelek el, ezt akarom a "körülötte" lévő hullámmal összehozni. CSAK a hullámcsomag van. A részecskék terjedését hullámként írjuk le, kölcsönhatását pedig részecskeként. Én különálló létezőnek gondolom a hullámot és a részecskét de elfogadom hogy mivel nem lehet "látni" a részecskét a hullám miatt ezért elfogadom hogy lehet egy, egységes, és csak hullám van, nem két objektum. Elfogadom hogy csak hullám van mert a részecskét nem lehet megfigyelni és a hullám okozza a jelenségeket de azért az én véleményem szerint ott van a részecske is és mind keletkezésnél mind becsapódáskor észlelhető. Azaz másképp fogalmazva azért észlelhető mert létező külön objektum. Én is el tudom képzelni elkent, interferenciaképes felhőként a részecskéket mint ahogy fentebb írtam de a kölcsönhatás nekem azt mutatja hogy van részecske is. Nem tűnik el nem alakul át mindvégig ott van. A részecske azért nem vehető objektumnak, hanem tulajdonságnak, hullámcsomag tulajdonságú anyagnak mert érzékelhetetlen a részecske a hullám miatt.
A másik magyarázat hogy az elektromágneses hullám nem egy kis adott méretű hullámcsomag, ahogy fogalmazok. Egy periodikusan mozgó gyorsuló-lassuló töltés (pl. váltakozó áram, de lehet akár egy darab pici töltés, ami rugózik fel-le) folyamatosan a körben minden irányban (elsősorban a gyorsulási irányára merőleges síkban, de az egész síkban!) bocsát ki EM hullámot. Még mikor egy darab fotont bocsát ki egy darab atom AKKOR SE egy konkrét irányban egy kis darab csomagot bocsát ki, hanem térben széles szögben minden irányban terjed belőle a hullám. Tehát az egész koncepció a kis lokalizált csomagról, ami meghatározott útvonalat jár be alapvetően hibás és ellentmond a tényeknek. A részecskék gömbhullámokat bocsátanak ki gömbhullámok hagyják el a részecskéket és nem pedig hullámcsomag veszi körül őket. Ha ez igaz lenne hogy a tér minden irányában hullámok hagyják el a részecskéket a fotont és nem hullámcsomag veszi körül őket és gömbhullámok indulnak el egy EM forrásból kilőtt részecskéből is akkor az EM forrást nem kell a két-résre irányítani. Akárhová lőhetjük pl. elektronokat vagy fotonokat egy bárhová elhelyezett két-rés mögé rakott ernyőn kell lennie interferenciának. Vagy biztos lehet egy olyan elrendezésű két-rés kísérletet végezni ahol egy hengerbe vagy "dobozba" lőjük az elektront például. Van a "doboz" hátsó fala mint "főernyő" amire lőjük az elektront előtte a két-rés, és lesznek az oldalfalak is amik szintén ernyők lesznek. Ha tudjuk hogy milyen irányban hagyják el az elektront az EM hullámok akkor az oldalfalak elé olyan helyekre tehetünk kettős-réseket amin biztos át fognak hatolni az elektront elhagyó EM hullámok. Akár több kettős-rést is tehetünk az oldalfalak elé. És így akkor nemcsak azon a falon lesz interferencia amire lőjük az elektront (a hátsó fal, főernyő) hanem az oldalfalakon is kell lenniük, mivel az elektront elhagyó EM hullámok ha valamelyik oldalfal elé helyezett kettős-résen áthaladnak interferenciát kell hogy okozzanak.
Az én végkövetkeztetésem hogy a valóságban hullám is és részecske is jelen van terjedéskor csak a hullám miatt nem "látható" érzékelhető a részecske csak a hullám és a hullám miatt fog hullámtulajdonság mutatkozni, pl. interferencia. Így már nekem nem annyira misztikus a hullám-részecske kettősség mint eddig volt hogy egyszerre halad át mind a két résen. A hullám halad át mind a két résen és így, úgy mint bármilyen hullám esetében interferálódik. Ha ez közkeletű volt eddig is elnézést, én idáig még egyetlen leírásban magyarázatban nem láttam a hogyant, csak a kijelentést hogy az anyagnak hullám-részecske tulajdonsága van.