О дуализме

 

В № 2 журнала за 1990 год была помещена реплика В. А. Саранина «Электрон – волна или частица?» на нашу давнюю статью (1987. – № 2). Сначала я хотел отказаться от полемики, но вопрос принципиальный.

Прежде всего о правомерности и необходимости использования в методике обучения физике понятия «дуализм».

По моему глубокому убеждению, представление о дуализме излишне выпячивается при изучении вопросов квантовой физики. Что это даёт? Да, действительно, были открыты новые свойства микрочастиц. Да, действительно, это необычные свойства. Но разве не могут быть открыты ещё более необычные свойства объектов? Разве не используются в современной физике весьма необычные средства описания поведения микрочастиц? Последовательное использование в обучении известной логики познания явлений (выделение явления, его описание) позволяет экономно изложить суть дела, избежать тупиковых ситуаций. Конечно, в научном познании не всё так однозначно, ибо только теория позволяет нам «видеть».

А сейчас об электроне. Исторически электрон был открыт как частица. Надо думать, что для этого были основания… Об объекте говорят как о частице, прежде всего, имея в виду пространственные размеры. Они определяются в результате измерения, существенной стороной которого является взаимодействие. Эксперименты показывают, что электрон – объект малых размеров, частица. Его модель – материальная точка. Стал ли позднее электрон волной? Физика даёт отрицательный ответ на этот вопрос. При внимательном чтении реплики и в ней обнаруживаем такой же ответ. Иное дело, что электрон (электроны) проявляют необычные (названные волновыми) свойства. И если уж обращаться к цитатам, то вот достаточно определённое суждение на этот счёт: «Волна де Бройля описывает волновые свойства микрочастиц, но не свидетельствует о возможности представления микрочастиц волнами» (Матвеев А. Н. Атомная физика. – М.: Высшая школа, 1989. – С. 58). К сожалению, понятие о средствах описания физических объектов или явлений практически не используется в методике, что и затрудняет понимание многих вопросов.

Учителю следует знать, что в физической литературе иногда понятия применяются не в прямом их смысле. Если хотите, речь идёт о жаргоне. Сами учёные представляют, о чём идёт речь, но в обучении необходимо явно и чётко выстраивать понятийные связи. В квантовой физике при рассмотрении дуализма надо не затемнять представление об объектах изучения, не твердить, что электрон «частица и волна одновременно», а спокойно использовать известные средства описания этого физического объекта – фундаментальную точечную модель и волны вероятности (волны де Бройля) для его движения.

Говорить о дуализме свойств микрочастиц в школе можно, как можно говорить о дуализме свойств и других объектов. Методические обоснования таковы: а) подчёркивается богатство свойств объекта, разнообразие средств его описания; б) известное противопоставление помогает запоминанию. При этом разговор о дуализме не должен уводить на второй план суть поведения микрообъектов, которая выражена статистической интерпретацией волн де Бройля.

 

При познании физических явлений (объектов) обнаруживаются всё новые их свойства, одни средства описания (модели и др.) дополняются другими. В этом и обычность, и необычность нашего мира.