"Дэвид Дойч. Структура реальности [P]" - читать интересную книгу автора

на сетчатку, а потому, что свет просто не попадает в ее глаза.
Это свойство появления света в виде шариков дискретных размеров
называется квантованием. Отдельный шарик, фотон, называется квантом (во
множественном числе кванты). Квантовая теория получила свое название от
этого свойства, которое она приписывает всем измеримым физическим величинам,
а не только количеству света или массе золота, которые квантуются, поскольку
на самом деле состоят из частиц, хотя и выглядят непрерывными. Даже для
такой величины, как расстояние (например, между двумя атомами), понятие
непрерывного диапазона возможных величин оказывается идеализацией. В физике
не существует измеримых непрерывных величин. В квантовой физике существует
множество новых явлений, и, как мы увидим, квантование -- одно из
простейших. Однако в некотором смысле оно остается ключом ко всем остальным
явлениям, поскольку если все квантуется, каким образом может изменяться
значение какой-то величины? Как объект попадает из одного места в другое,
если не существует непрерывного диапазона промежуточных положений, где он
может находиться по пути? В Главе 9 я объясню, как, но сейчас позвольте мне
отложить этот вопрос на некоторое время и вернуться в область, близкую к
фонарику, где луч выглядит непрерывным, потому что каждую секунду он
испускает около 1014 (ста триллионов) фотонов в глаз, который на него
смотрит.
Граница между светом и тенью резкая или существует некоторая серая
область? Обычно существует довольно широкая серая область, и одна из причин
ее существования показана на рисунке 2.3. Там показана темная область
(называемая полной тенью), куда не доходит свет от нити накала. Там же
присутствует и освещенная область, которая может получать свет от любого
участка нити накала. И поскольку нить накала является не геометрической
точкой, а имеет определенный размер, между освещенной и неосвещенной
областью также присутствует полутень: область, которая может получать свет
только от некоторых участков нити накала. Если наблюдать из области
полутени, то можно увидеть только часть нити накала, и освещение будет
меньше, чем в полностью освещенной области.


Рис. 2.3. Полная тень и полутень тени
Однако размер нити накала -- не единственная причина того, почему
фонарик отбрасывает полутень. Различное влияние на свет оказывают рефлектор,
расположенный позади лампочки, стеклянный колпак фонарика, различные стыки и
дефекты и т. д. И поскольку сам фонарик достаточно сложен, мы ожидаем
появления сложных картин света и тени. Но побочные свойства фонариков не
являются предметом таких экспериментов. За нашим вопросом о свете фонарика
скрывается более фундаментальный вопрос о свете вообще: существует ли, в
принципе, некий предел резкости границы (другими словами, насколько узкой
может быть полутень)? Например, если фонарик сделать из абсолютно черного
(неотражающего) материала и если использовать все уменьшающиеся нити накала,
возможно ли сужать полутень беспредельно?
Глядя на рисунок 2.3 можно подумать, что это возможно: если бы нить
накала не имела размера, не было бы полутени. Но на рисунке 2.3 я сделал
некоторое допущение относительно света, а именно, что свет распространяется
только прямолинейно. Из повседневного опыта нам известно, что это так и
есть, поскольку мы не видим волн. Но точные эксперименты показывают, что