Нильс Бор и квантовый скачок

Приблизительно в 1912-1913 годах великий датский физик Нильс Бор (1885-1962) впервые осознал, что механика Ньютона не способна объяснить поведение атомов. К этому времени Эрнест Резерфорд уже разработал модель атома, сильно напоминающую солнечную систему в миниатюре с крошечным ядром из протонов и нейтронов, вокруг которого вращаются еще меньшие по размеру электроны. Уже было установлено, что атомы — системы нестабильные. Бор предположил, что электроны меняют орбиты, когда излучают свет, и связал это с «прыжком» электрона с одной орбиты на другую.

В построенной Бором модели атома электроны, «возбужденные» бомбардирующей их энергией, могут перепрыгивать с одной орбиты на другую (ближнюю или дальнюю) орбиту, мгновенно перемещаясь с одной позиции на другую, несмежную позицию, минуя фазу физического передвижения.

Эта модель привела к возникновению гипотезы, согласно которой атом, когда у него есть возможность выбора, в какое состояние перепрыгнуть, принимает решение наугад. Квантовый скачок (физики предпочитают термин «прыжок") — это самое мелкое изменение, которое может произойти, и происходит оно непредсказуемо.

В течение последующих двух десятилетий математическое моделирование атома привело к новым контринтуитивным озарениям. Мы рассмотрим только два самых значительных из них: принцип неопределенности Гейзенберга и принцип компле-ментарности Бора.