О проблеме «светоносной среды» (Мамедов)/О проблеме светового дуализма

О проблеме «светоносной среды»:
 — О проблеме светового дуализма
автор Мамедов, Джаббар Манаф оглы

Источник: О проблеме «светоносной среды». // Журнал "Современные наукоемкие технологии". № 9. 2010. Стр.: 31-56

Проблема светового дуализма, отслеживаемая от классической оптики (оптики по Ньютону и Гюйгенсу), и электродинамики (по Лоренцу и Эйнштейну), до квантовой физики (по Гейзенбергу и Шредингеру) не находила своего разрешения и в экспериментальной физике.

Так, экспериментальная физика в разные времена подходила к этой проблеме со следующих двух противоположных позиций:

1. Независимо от того, в какой среде распространяется свет, дать дефиницию света на основе проявления его свойств;
2. Независимо от того, какие разнообразные свойства показывает свет, дать дефиницию света, рассматривая светоносную среду его распространения.

При экспериментальном анализе проблемы по первой позиции выявилось, что свет показывает:

• В случае испускания и поглощения – корпускулярные свойства (фотоэффект, эффект Комптона, столкновения частиц в камере Вильсона с испусканием света и др.);
• В случае распространения – волновые свойства;
• В случае преломления и отражения (дифракция, интерференция, поляризация и т.д.) – двойные свойства.

При экспериментальном анализе проблемы по второй позиции:

• Из опытов Майкельсона и его последователей , следует, что свет является процессом, не "привязанным" к какой-либо среде;
• В ряде других опытов – привязанным.

С целью разрешения этих противоречий разрабатывались разные концепции, объединяющие вышеуказанные позиции. Примером тому является гипотеза, выдвинутая Луи де Бройлем (в 1924 году) о корпускулярно-волновом дуализме частиц, согласно которому волновые свойства - присущи не только самим волнам, а также частицам микромира; эти частицы, соответственно, рассматриваются как проявление общей взаимосвязи двух основных форм материи – вещества и поля. Утверждению гипотезы де Бройлем в науке способствовало следующее:

1. Подтверждение этой гипотезы в ряде экспериментов. Например, в экспериментах Девиссона и Джермера (1927-1928 г.) и др., были обнаружено волновое свойство ряда элементарных частиц;
2. Сочетание этой гипотезы с другими наиболее значимыми для науки гипотезами ряда авторитетных ученых того времени: гипотеза Нильса Бора, относительно стационарных орбит; гипотеза Эйнштейна о квантовой (фотонной) модели света; крыло релятивистской физики, основанное на интерпретации Эйнштейна и его последователей (где свет принимается как субстанция, распространение которого происходит без носителя) и др. которые в своё время оставались спорными, и именно после выдвижения гипотезы де Бройля приобрели относительно значительную поддержку;
3. А также насчет волнообразных явлений - наука того времени не имела в руке иных рабочих гипотез, например, вроде «теория солитонов» следующих десятилетий.

Таким образом, в науке уже в 30-ые годы XX века окончательно было принято положение о том, что «свет, а также другие элементарные частицы обладают двойственным, т.е. дуалистическим свойством!»

Это решение проблемы – двузначность частиц микромира, окончательно была принята в различных областях теоретической физики (прежде всего, в оптике, электродинамике, квантовой физике) и в теоретической физике не оставалось сколько-нибудь серьезного аргумента против принятия указанного решения.

НАШЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНО СВЕТОВОГО ДУАЛИЗМА

Однако на передний план со временем выдвигался следующий довод:

Свет, обладая дуалистической природой, является ли «привязанным» к какой-либо среде или нет? Т.е. свет, в сущности является волной, и просто проявляет корпускулярное свойство (как солитоны), или же корпускулой – проявляет волновое свойство (как волны Луи де Бройля)?

Настоящая наша работа посвящена именно этой проблеме. Значимость этой проблемы объясняется появлением новых фактов, напр., теория солитонов, соответственно, решение указанной проблемы имеет принципиально актуальное значение.