Квантово-полевая картина мира в процессе обучения физике

В квантовой теории основополагающим понятием является квант электромагнитного поля. Квантовый микрообъект обладает одновременно и корпускулярными и волновыми свойствами. Так, при описании взаимодействия света с веществом приходится говорить о корпускулярных свойствах, а при распространении света в пространстве — о волновых. Получается, что один и тот же объект сочетает в себе такие свойства, которые с точки зрения классической физики несовместимы. Нильс Бор обозначил такое положение как принцип дополнительности. Возникает представление о квантовой частице как о некоторой скрытой реальности, ведущей себя по-разному в зависимости от способов взаимодействия с наблюдателем.

В квантовой механике принципиально изменено понятие движения. Движение стало трактоваться как изменяемость и превращаемость одних элементарных частиц в другие. Классические понятия траектория, путь, перемещение применять для микрообъектов невозможно. Для описания частиц используют волновую функцию, которая определяет не где точно находится частица, а где бы она могла находиться и с какой вероятностью. Законы движения всех без исключения микрочастиц носят вероятностный характер: одна и та же причина при одинаковых условиях вызывает разные следствия (подтверждено ядерными реакциями).

Не смотря на успехи квантовой механики за прошедшие 100 лет, на открытие многообразия мира элементарных частиц, человеку трудно наглядно представить процессы, происходящие в микромире, т.к. они совершенно отличны от тех макроскопических явлений, которые наблюдались тысячелетиями. Именно поэтому даже современному человеку «удобнее» и «комфортнее» жить в механической картине мира.