Электрон неисчерпаем. Из чего состоит электрон? Масса и заряд электрона. Электроны в атоме

Электрон - фундаментальная частица, одна из тех, что являются структурными единицами вещества. По классификации является фермионом (частица с полуцелым спином, названа в честь физика Э. Ферми) и лептоном (частицы с полуцелым спином, не участвующие в сильном взаимодействии, одном из четырех основных в физике). Барионное равно нулю, как и других лептонов.

До недавнего времени считалось, что электрон - элементарная, то есть неделимая, не имеющая структуры частица, однако сейчас ученые другого мнения. Из чего состоит электрон по представлению современных физиков?

История названия

Еще в Древней Греции естествоиспытатели заметили, что янтарь, предварительно натертый шерстью, притягивает к себе мелкие предметы, то есть проявляет электромагнитные свойства. Свое название электрон получил от греческого ἤλεκτρον, что и означает "янтарь". Термин предложил Дж. Стоуни в 1894 году, хотя сама частица была открыта Дж. Томпсоном в 1897 году. Обнаружить ее было сложно, причиной этому служит малая масса, и заряд электрона стал в опыте по нахождению решающим. Первые снимки частицы получил Чарльз Вильсон с помощью специальной камеры, которая применяется даже в современных экспериментах и названа в его честь.

Интересен факт, что одной из предпосылок к открытию электрона является высказывание Бенджамина Франклина. В 1749 году он разработал гипотезу, согласно которой, электричество - это материальная субстанция. Именно в его работах были впервые применены такие термины, как положительный и отрицательный заряды, конденсатор, разряд, батарея и частица электричества. Удельный заряд электрона принято считать отрицательным, а протона - положительным.

Открытие электрона

В 1846 году понятие «атом электричества» стал использовать в своих работах немецкий физик Вильгельм Вебер. Майкл Фарадей открыл термин «ион», который сейчас, пожалуй, знают все еще со школьной скамьи. Вопросом природы электричества занимались многие именитые ученые, такие как немецкий физик и математик Юлиус Плюккер, Жан Перрен, английский физик Уильям Крукс, Эрнст Резерфорд и другие.

Таким образом, прежде чем Джозеф Томпсон успешно завершил свой знаменитый опыт и доказал существование частицы меньшей, чем атом, в этой сфере трудилось множество ученых, и открытие было бы невозможно, не проделай они этой колоссальной работы.

В 1906 году Джозеф Томпсон получил Нобелевскую премию. Опыт заключался в следующем: сквозь параллельные металлические пластины, создававшие электрическое поле, пропускались пучки катодных лучей. Затем они должны были проделать такой же путь, но уже через систему катушек, создававших магнитное поле. Томпсон обнаружил, что при действии электрического поля лучи отклонялись, и то же самое наблюдалось при магнитном воздействии, однако пучки катодных лучей не меняли траектории, если на них действовали оба этих поля в определенных соотношениях, которые зависели от скорости частиц.

После расчетов Томпсон узнал, что скорость этих частиц существенно ниже скорости света, а это значило, что они обладают массой. С этого момента физики стали считать, что открытые частицы материи входят в состав атома, что впоследствии и подтвердилось Он назвал ее «планетарная модель атома».

Парадоксы квантового мира

Вопрос о том, из чего состоит электрон, достаточно сложен, по крайней мере, на данном этапе развития науки. Прежде чем рассматривать его, нужно обратиться к одному из парадоксов квантовой физики, которые даже сами ученые не могут объяснить. Это знаменитый эксперимент с двумя щелями, объясняющий двойственную природу электрона.

Его суть в том, что перед «пушкой», стреляющей частицами, установлена рамка с вертикальным прямоугольным отверстием. Позади нее находится стена, на которой и будут наблюдаться следы от попаданий. Итак, для начала нужно разобраться, как ведет себя материя. Проще всего представить, как запускаются машиной теннисные мячики. Часть шариков попадает в отверстие, и следы от попаданий на стене складываются в одну вертикальную полосу. Если на некотором расстоянии добавить еще одно такое же отверстие, следы будут образовывать, соответственно, две полосы.

Волны же в такой ситуации ведут себя по-другому. Если на стене будут отображаться следы от столкновения с волной, то в случае с одним отверстием полоса тоже будет одна. Однако все меняется в случае с двумя щелями. Волна, проходя через отверстия, делится пополам. Если вершина одной из волн встречается с нижней частью другой, они гасят друг друга, и на стене появится интерференционная картина (несколько вертикальных полос). Места на пересечении волн оставят след, а места, где произошло взаимное гашение, нет.

Удивительное открытие

С помощью вышеописанного эксперимента ученые могут наглядно продемонстрировать миру различие между квантовой и классической физикой. Когда они стали обстреливать стену электронами, на ней проявлялся обычный вертикальный след: некоторые частицы, точно так же как теннисные мячики, попадали в щель, а некоторые нет. Но все изменилось, когда возникло второе отверстие. На стене проявилась Сначала физики решили, что электроны интерферируют между собой, и решили пускать их по одному. Однако уже спустя пару часов (скорость движущихся электронов все же гораздо ниже скорости света) снова стала проявляться интерференционная картина.

Неожиданный поворот

Электрон, вместе с некоторыми другими частицами, такими как фотоны, проявляет корпускулярно-волновой дуализм (также применяется термин "квантово-волновой дуализм"). Подобно одновременно и жив, и мертв, состояние электрона может быть как корпускулярным, так и волновым.

Однако следующий шаг в этом эксперименте породил еще больше загадок: фундаментальная частица, о которой, казалось, известно все, преподнесла невероятный сюрприз. Физики решили установить у отверстий наблюдательное устройство, чтобы зафиксировать, через какую именно щель проходят частицы, и каким образом они проявляют себя в качестве волны. Но как только было поставлен наблюдательный механизм, на стене появились только две полосы, соответствующие двум отверстиям, и никакой интерференционной картины! Как только «слежку» убирали, частица вновь начинала проявлять волновые свойства, будто знала, что за ней уже никто не наблюдает.

Еще одна теория

Физик Борн предположил, что частица не превращается в волну в прямом смысле слова. Электрон «содержит» в себе волну вероятности, именно она дает интерференционную картину. Эти частицы обладают свойством суперпозиции, то есть могут находиться в любом месте с определенной долей вероятности, поэтому их и может сопровождать подобная «волна».

Тем не менее результат налицо: сам факт наличия наблюдателя влияет на результат эксперимента. Кажется невероятным, но это не единственный пример подобного рода. Физики проводили опыты и на более крупных частях материи, однажды объектом стал тончайший отрез алюминиевой фольги. Ученые отметили, что один только факт некоторых измерений влиял на температуру предмета. Природу подобных явлений они объяснить пока еще не в силах.

Структура

Но из чего состоит электрон? На данный момент современная наука не может дать ответ на этот вопрос. До недавнего времени он считался неделимой фундаментальной частицей, сейчас же ученые склоняются к тому, что он состоит из еще более мелких структур.

Удельный заряд электрона также считался элементарным, но теперь открыты кварки, имеющие дробный заряд. Существует несколько теорий относительно того, из чего состоит электрон.

Сегодня можно увидеть статьи, в которых заявляется, что ученым удалось разделить электрон. Однако это верно лишь отчасти.

Новые эксперименты

Советские ученые еще в восьмидесятых годах прошлого века предположили, что электрон возможно будет разделить на три квазичастицы. В 1996 году удалось разделить его на спинон и холон, а недавно физиком Ван ден Бринком и его командой частица была разделена на спинон и орбитон. Однако расщепления удается добиться только в специальных условиях. Эксперимент может проводиться в условиях крайне низких температур.

Когда электроны «остывают» до абсолютного нуля, а это около -275 градусов по Цельсию, они практически останавливаются и образуют между собой нечто вроде материи, будто сливаясь в одну частицу. В таких условиях физикам и удается наблюдать квазичастицы, из которых «состоит» электрон.

Переносчики информации

Радиус электрона очень мал, он равен 2,81794 . 10 -13 см, однако выходит, что его составляющие имеют намного меньший размер. Каждая из трех частей, на которые удалось «разделить» электрон, несет в себе информацию о нем. Орбитон, как следует из названия, содержит данные об орбитальной волне частицы. Спинон отвечает за спин электрона, а холон сообщает нам о заряде. Таким образом, физики могут наблюдать отдельно различные состояния электронов в сильно охлажденном веществе. Им удалось проследить пары «холон-спинон» и «спинон-орбитон», но не всю тройку вместе.

Новые технологии

Физикам, открывшим электрон, пришлось ждать несколько десятков лет до тех пор, пока их открытие было применено на практике. В наше время технологии находят использование уже через несколько лет, достаточно вспомнить графен - удивительный материал, состоящий из атомов углерода в один слой. Чем будет полезно расщепление электрона? Ученые предрекают создание скорость которого, по их мнению, в несколько десятков раз больше, чем у самых мощных современных ЭВМ.

В чем тайна квантовой компьютерной технологии? Это можно назвать простой оптимизацией. В привычном компьютере минимальная, неделимая часть информации - это бит. И если мы считаем данные чем-то визуальным, то для машины варианта только два. Бит может содержать либо ноль, либо единицу, то есть части двоичного кода.

Новый метод

Теперь давайте представим, что в бите содержится и ноль, и единица - это «квантовый бит», или «кьюбит». Роль простых переменных будет играть спин электрона (он может вращаться либо по часовой стрелке, либо против). В отличие от простого бита, кьюбит может выполнять одновременно несколько функций, за счет этого и будет происходить увеличение скорости работы, малая масса и заряд электрона здесь не имеют значения.

Объяснить это можно на примере с лабиринтом. Чтобы выбраться из него, нужно перепробовать множество различных вариантов, из которых правильным будет только один. Традиционный компьютер пусть и решает задачи быстро, но все же в один момент времени может работать только над одной-единственной проблемой. Он переберет по одному все варианты путей, и в итоге обнаружит выход. Квантовый же компьютер, благодаря двойственности кьюбита, может решать множество задач одновременно. Он пересмотрит все возможные варианты не по очереди, а в единый момент времени, и тоже решит задачу. Трудность пока состоит только в том, чтобы заставить множество квантов работать над одной задачей - это и будет основой компьютера нового поколения.

Применение

Большинство людей пользуется компьютером на бытовом уровне. С этим пока отлично справляются и обычные ПК, однако чтобы прогнозировать события, зависящие от тысяч, а может и сотен тысяч переменных, машина должна быть просто огромна. же легко справится с такими вещами, как прогнозирование погоды на месяц, обработка данных по стихийным бедствиям и их предсказание, а также будет совершать сложнейшие математические вычисления со многими переменными за долю секунды, и все это с процессором величиной в несколько атомов. Так что возможно, уже очень скоро наши самые мощные компьютеры будут толщиной с лист бумаги.

Сохранение здоровья

Квантовые компьютерные технологии внесут огромный вклад в медицину. Человечество получит возможность создавать наномеханизмы с мощнейшим потенциалом, с их помощью можно будет не только диагностировать болезни, просто посмотрев на весь организм изнутри, но и оказывать медицинскую помощь без хирургического вмешательства: мельчайшие роботы с «мозгами» отличного компьютера смогут выполнять все операции.

Неизбежна революция и в сфере компьютерных игр. Мощные машины, способные мгновенно решать задачи, смогут воспроизводить игры с невероятно реалистичной графикой, не за горами уже и компьютерные миры с полным погружением.

6. Квантовая механика.

Многие привыкли считать, что квантовая физика - это ещё один шаг в углублении знаний о природе материи. Что сначала мы нашли частички вещества - молекулы, потом составляющие их атомы, потом электроны и ядра, составляющие атом, затем протоны и нейтроны, составляющие ядро, и вот мы нашли то, что составляет элементарные частицы. Это не так. И сейчас я объясню почему.
В древности люди считали материю единым куском перемешанных друг с другом стихий - огня, воды, земли, воздуха. Они, перемешавшись, образовали некий плохо перемешанный венигрет - где-то воздух, где-то вода и так далее. Но потом люди обнаружили атомы - составляющие материи. Не уничтожимые и недилимые они составляли природу такой, как мы её видим - двигаясь, как невидимый механизм в часах, эти частички приводили в движение явления мира.
Это дало нам не только возможность управлять помимо формы ещё и содержанием материи. Это круто повлияло на нашу жизнь. Цельную мысль мы стали делить на пункты, пункты на фразы, фразы на слова, слова на буквы. Выстраивая структуру из составляющих элементов мы научились создавать новые формы. А ещё мы поняли, что мир - не набор стихий, которые могли бы в одном месте разложиться, а в другом сложиться. Мир - это атомы, которые двигаются по своим траекториям. Что если двигаться из пункта A в пункт B со скоростью V, то путь будет пройден за время AB/V. И ни секундой раньше или позже. Это осознание изменило для нас мир, сделав его механистичным и предсказуемым.
Квантовая физика сделала такого же масштаба скачок в осознании материи. Материя, как набор частичек перестала существовать. Её заменили волновые функции. Но пока открытие квантовых эффектов принесло больше вопросов, чем ответов.
Итак, поведение материи описывают волновые функции. Волновые функции - это функции непонятно-чего от координаты и времени. Однако, можно складывать это непонятно-чего и вычитать, если это непонятно-чего описывает одинаковые виды материи. А непонятно-чего в квадрате даёт вероятность обнаружения этой материи в данной координате в данный момент времени, то есть, вероятность того, что эта материя провзаимодействует с тем, что в этой координате находится.
Итак, всё есть волна. Как мы не заметили этого раньше? Дело в том, что материя образовала такие устойчивые формы, которые окружили себя гигантскими энергетическими барьерами, то есть, требуется приложить очень много энергии, чтобы сделать вероятность обнаружения материи на значительном удалении друг от друга хоть сколько-то существенной. Таким образом, всё, что считала прежняя механика невозможным, становится возможно, но крайне маловероятно. Само понятие скорости изменило свой смысл, поскольку у материи больше нет определённой координаты. Скорость меряется в единицах энергии и импульса, а вовсе не как изменение координаты со временем. Можно из пункта A попасть в пункт B за секунду или за минуту при одинаковой скорости. Но наиболее вероятно, что это произойдёт именно по классическому закону, а любые отклонения имеют крайне малую вероятность.
Тогда как же мы это обнаружили? Очень просто. Поскольку волновая функция, скажем, электрона может в разных точках пространства быть как положительной, так и отрицательной, пролетая сразу через две дырки в стене волновые функции электрона будут где-то гасить друг друга, а где-то усиливать, и это стало возможным посчитать. Более того, опыты показали, что электрон действительно пролетает не разделяясь через две дырки одновременно и по ту сторону в одних местах датчики его никогда не обнаруживают, а в других - наиболее часто. Кроме того, если частица материи не имеет достаточной энергии, чтобы преодолеть притяжение, создающее препятствие на пути, но эта энергия достаточна, чтобы существовать по ту сторону этого барьера, то частица вполне может оказаться вдруг по ту его сторону, поскольку вероятность её обнаружения там не равна нулю - её волновая функция не обрывается на барьере, а начинает на нём резко спадать, никогда при этом не падая до нуля. Когда это в первый раз обнаружили, сперва просто не поверили своим глазам, но воспроизводя эти опыты раз за разом, придумали визуальный образ в виде тунеля в горе - если не получается с разбегу забежать на гору, можно однажды попасть в тунель и проскочить на ту сторону горы. Потому это и назвали тунельным эффектом.
В каких-то случаях это происходит за 0,0(около 20 нулей)01 секунды, нейтрону, чтобы разлететься на части, нужно в среднем порядка 9 минут, протону даже пока неизвестно сколько, может годы, может, миллиарды лет.
Таким образом, материя есть просто набор устойчивых форм каких-то взаимодействующих функций, отсюда и пошли теории суперструн, пытающиеся представить мир в виде колебаний бесконечно длинных, бесконечно прочных и упругих многомерных струн, чьи колебания создают для нас видимость нашего трёхмерного мира. Но это не больше, чем зарядка для ума. Истинная структура материи, как оказалось, для нас неизвестна.
Но это уже начало прочно входить в наше сознание. Не существует строгих фактов, есть только вероятности и мнения. Не существует непреодолимых барьеров, есть только наиболее вероятное время их преодоления.
Возможно, со временем мы научимся управлять смещениями вероятностей и добираться за считаные минуты, а то и доли секунды, с Земли на Марс, не разгоняясь при этом быстрее пешехода. Мы даже уже этим пользуемся - это сверхпроводники. Там электроны имеют нулевую скорость и равную вероятность быть обнаруженными в любой точке сверхпроводника, поэтому перемещаются по нему мгновенно и без потерь - им на самом деле не нужно никуда перемещаться, они уже там есть, только вероятность этого не стопроцентная.
Скорее всего, это конец сообщения.
Или...

Электроны в атоме можно сравнить с облачком. Это связано с тем, что электроны обладают свойствами не только частиц, «кусочков» материи, но и свойствами волн. Электронные облачка слоями окружают ядро и расположены на строго определённых от него расстояниях. Учёные долго не могли объяснить, почему промежутки между ядром и электронами так строго определены и почему вообще каждый атом со всеми его электронными оболочками имеет всегда одни и те же размеры. Ответ на эту загадку тоже связан, как выяснилось, с волновыми свойствами электронов, с тем, что все части атома имеют свои постоянные места.

Но не думай, что электроны навечно закреплены на этих местах. Нет, они могут перескакивать с одной оболочки на другую. При этом происходят удивительные вещи. Если электрон удаляется от ядра, его энергия возрастает, если приближается- убывает. Это изменение энергии происходит не постепенно, а внезапно, скачком. Энергия прибавляется или убавляется совершенно определёнными порциями, которые называются квантами. Значит, перескакивая ближе к ядру, электрон выделяет один квант энергии, а чтобы уйти дальше от ядра, он должен, наоборот, получить откуда- то, «поглотить» один квант. Что же это за кванты? Если ты уже читал рассказ «свет», то, вероятно, обратил внимание, что свет - это одновременно и волны, и частицы, которые носят название фотонов. Вот фотоны - это и есть кванты света, то есть наименьшие порции излучения.

Теперь тебе, должно быть, стало понятнее то, о чём коротко упомянуто в рассказе о свете, понятнее, как происходит излучение и поглощение света. Перескакивая ближе к ядру, электроны излучают свет. А когда вещество поглощает свет, они перескакивают на орбиты дальше от ядра. При этом электроны обогащаются энергией, и вещество нагревается. Чем энергичнее электроны движутся, тем чаще совершают скачки, в тем выше температура тела. Вот почему, поглощая много света, вещество нагревается сильнее. У каждого вещества своё расстояние между электронными оболочками и, значит, своя величина квантов, своя длина излучаемых световых волн, то есть свой цвет световых волн. И поэтому же каждое вещество лучше всего поглощает какие-то определённые лучи: одно - красные, другое - зелёные, а третье - невидимые ультрафиолетовые. Электроны не только перескакивают с орбиты на орбиту, иногда они совсем отрываются от атома. Например, в металле все атомы отдают часть своих электронов «в общий котёл». Эти свободные электроны движутся между атомами, переносят тепло и электрический

Наконец, электроны порой вообще покидают своё вещество, тогда они могут лететь в пространстве с огромной скоростью. И тут опять проявляется сложная, противоречивая природа электрона. Экран телевизора светится потому, что изнутри на него направлен электронный луч. Этот луч можно опускать и поднимать, сдвигать вправо или влево. Электроны при этом ведут себя как частицы, которые послушно летят точно туда, куда их посылают.

Такой же поток электронов будет двигаться совсем иначе, если его направить внутрь вещества. Пролетая между атомами или приближаясь к ним, этот поток может огибать препятствия, как волны на воде. Электрон, как всегда, непостоянен: то он похож на частицу, то на волну. Это зависит от размеров предметов, среди которых он движется. Телевизионная трубка относительно велика - там электрон - частица. Расстояние между атомами вещества несравнимо меньше -там электрон скорее волна. Чтобы получить поток электронов, надо, например, нагреть вещество, как нагревают катод электронной лампы. Это значит, что надо затратить энергию. И от атома оторвать электрон часто совсем непросто, для этого нужна энергия - ведь электроны довольно прочно удерживаются в атоме. Ты можешь спросить: а что держит их в атоме? Почему они не улетают прочь? Напомним: и электроны, и ядро имеют электрические заряды, и притом не одинаковые, а разные: ядро заряжено положительно, а электроны - отрицательно. Такие разноимённые, как их называют, заряды притягивают друг друга. Электрон - это как бы единица отрицательного электричества, он имеет самый маленький из всех возможных отрицательных зарядов.

В 1949 г. советские физики Л.Биберман, Н.Сушкин, В.Фабрикант
осуществили эксперимент , доказавший, что волновыми свойствами обладает не только пучок электронов, но каждый электрон в отдельности.

Пучок электронов с энергией 72 Кэв проходил через дифрагирующий объект (кристаллики окиси магния, нанесенные на коллоидную пленку) и регистрировался чувствительной фотопластинкой. Хаотическое засвечивание отдельных зерен фотопластинки при достаточно длительной выдержке сливалось в типичную дифракционную картину.

Были получены дифракционные картины от пучков, отличавшихся по интенсивности почти на семь порядков. Они оказались совершенно тождественными. Измерение интенсивности предельно слабого пучка дало значение 4,2х10(3) электрона в секунду. Каждый электрон проходил свой путь в приборе за 8,5х10(-9)сек., тогда как среднее время между двумя прохождениями электронов составляло 2,4(-4)сек., т.е. в 30000 раз больше. Таким образом, вероятность случайного нахождения в приборе одновременно двух электронов не превышала ² ≈ 10(-9). Какое либо взаимодействие между электронами было при этом исключено, так что дифракционная картина была обусловлена свойствами каждого отдельного электрона.

Этот хрестоматийный эксперимент мог бы стать еще более содержательным, если бы рассматривалась не только усредненная картина засвечивания фотопластинки, но производилась бы покадровая съемка с выдержкой значительно меньшей, чем среднее время между двумя последовательными электронами сек. В таком случае каждый кадр показывал бы результат действия на фотопластинку единичного электрона.

При такой постановке эксперимента можно было бы получить ответ на вопрос: существует ли электрон как локализованная корпускула, или существует только волновое электронное поле?

В первом случае (поскольку корпускула по определению неделима), каждый электрон мог бы вызвать засвечивание фотопластинки только в одной точке (точнее, в пределах единичного зерна). Ни на одном снимке не наблюдалось бы засвечивание сразу двух и более удаленных друг от друга зерен. Во всяком случае, вероятность одновременного засвечивания двух зерен не превышала бы вероятность случайного наложения двух электронов в течение времени выдержки кадра. Эта вероятность, очевидно, равна квадрату отношения времени выдержки к среднему промежутку времени между прохождениями электронов.

Во втором случае (если физической реальностью является распределенное в пространстве электронное волновое поле), один «электрон» (фактически – один электронный волновой цуг) вызывал бы засвечивание фотопластинки сразу в нескольких точках, расположенных в пределах дифракционного пятна.

Постановка такого эксперимента была вполне осуществима уже в 1949 году, и тем более не представляет трудностей в настоящее время. Чтобы избежать утомительного визуального просмотра кадров (большая часть которых останется не засвеченными), может быть применено устройство автоматического просмотра с компьютерной регистрацией данных.

В качестве вариантов для регистрации электронов может быть применена матрица волноводных ФЭУ (микроканальная пластина) или матрица ПЗС. При этом отдельные ФЭУ или активные (не связанные между собой) пиксели могут разными способами коммутироваться по схеме совпадений. Например, отсчет может производиться только в случае одновременного срабатывания двух, трех, … n пикселей одновременно.

Если существует электрон как корпускула, то таких одновременных срабатываний быть не должно. Если же реальностью является электронное волновое поле, такие совпадения будут весьма частыми.

Измерение амплитуд сигналов на отдельных пикселях (или ФЭУ) позволит получить информацию о распределении интенсивности поля в пределах единичного электронного цуга.

Принципиальная схема эксперимента представлена на Рис.1.
Электроны из слаботочного источника (1) поступают на устройство (2), позволяющее регистрировать единичный электрон. Проходя вдоль оси соленоида, электрон вызывает в нем импульс тока, который через усилитель (3) включает затвор, препятствующий испусканию электронов в течение заданного времени Т. О том, что через соленоид прошел именно один электрон, а не два или более, можно судить по величине амплитуды импульса.

Единичный элетрон, прошеший через соленоид, попадает на кристалл (4), на котором он подвергается диффракционному рассеянию. На пути дифрагировавшей электронной волны ставится матрица детекторов (5), которая позволяет регистрировать факт одновременного появления сигнала на разных детекторах (или отсутствие такого факта). Корреляция сигналов на детекторах устанавливается с помощью устройства обработки сигналов (6).

Если электрон – корпускула, вероятность обнаружения которой определется волновой функцией, то одновременное появление сигналов на разных детекторах исключено: точечный электрон не может находиться в двух местах сразу.

Если же такие корреляции будут наблюдаться, то это будет означать, что электрон как локализованная частица не существует, а электронное волновое поле является физической реальностью, а не только "полем вероятности обнаружения электрона".

Разумеется, во втором случае появятся новые теоретические проблемы: прежде всего необходимо будет объяснить, какой смысл имеют для волнового поля такие величины, как масса покоя и электрический заряд. В случае справедливости корпускулярной гипотезы эти вопросы не возникают.

Однако никакие предварительные теоретические соображения не должны препятствовать постановке данного эксперимента, принципиальное значение которого не вызывает сомнений.


1. Л.Биберман, Н.Сушкин, В.Фабрикант.
Успехи Физических Наук. 1949. Август. Т. XXXVIII, вып.4.
Диффракция одиночных поочередно летящих электронов.
http://ufn.ru/ufn49/ufn49_8/Russian/r498e.pdf

ДОБАВЛЕНИЕ.
Аналогичный эксперимент можно осуществить с протонами, ионами и тепловыми нейтронами. Поскольку корпускулярная природа этих частиц не вызывает сомнений, то в этом случае ожидаемый эффект - полное отсутствие корреляций между срабатываниями детекторов.
Это позволяет внести в схему эксперимента существенное упрощение, поскольку элемент 2 перестает быть необходимым.