λ = h/p

بعد از آن که معلوم شد نور از واحدهایی به نام فوتون تشکیل می شود که می توانند هم به صورت موج درآیند هم به صورت ذره، کم کم معلوم شد الکترون ها هم می توانند این کار را بکنند. آن وقت آزمایش های دیگری توانستند نشان دهند حتی اتم ها و ملکول ها هم می توانند به صورت موج ظاهر شوند. معمولاً تصور بر این است اتم ها و ملکول ها به صورت ذره هستند، اما حقیقت این است که اینها هم می توانند به صورت موج در بیایند. یعنی گاهی به صورت ذره باشند گاهی به صورت موج. تا کنون موج و ذره بودنِ ملکول هایی مرکب از ١٠٨ اتم در آزمایش ها نشان داده شده است. یعنی آزمایش دو شکاف را با ملکول هایی  هم که از ١٠٨  اتم کربن تشکیل شده بود انجام داده¬اند و این ملکول ها در آن آزمایش ها به صورت موج هم ظاهر شده¬اند. طول این موج برای هر ذره¬ای از فرمول دوبروی  محاسبه می شود:

λ = h/p

در این فرمول:
λ = طول موج
P = مومنتوم (جرم ضربدر سرعت)
h = ثابت پلانک

ثابت پلانک که یادمان هست چه عدد کوچکی بود. حالا باید آن عدد را  تقسیم بر مومنتوم هر ذره¬ای بکنیم تا طول موج آن به دست آید. مومنتوم هم که یعنی جرمِ ذره ضربدر سرعت آن. سرعت ذرات اتمی خیلی بالاست، اما جرمشان فوق العاده کوچک است. آن حرف دکتر پگلز را به یاد بیاوریم که گفت «جرم اتم ها این قدر کوچک است که می شود گفت در آخرین نفسی که هر کس خواهد کشید، مطمئناً دست کم یکی از آن اتم هایی خواهد بود که در هوای بازدمِ ژولیوس سزار هنگامی از دهانش بیرون آمدند که او گفت: و تو هم، بروتوس؟» این است که حاصل ضرب سرعت آنها در جرمشان یک عدد فوق العاده کوچکی می شود. به طوری که وقتی ثابت پلانک به این عدد تقسیم شود، عددی به دست می آید که نسبتاً بزرگ است. یعنی اینها طول موج نسبتاً بزرگی دارند. به طوری که این طول موج می تواند آن دیوارۀ بین دو شکاف را در آزمایش دو شکاف پوشش دهد. یعنی هم از این طرف دیواره از شکاف راست بگذرد، هم از آن طرفش از شکاف چپ بگذرد. حالا جسمی را در نظر بگیرید که مثلاً به اندازۀ یک ارزن است . جرم این ارزن  تریلیون ها تریلیون بار بزرگ تر از جرم یک الکترون یا فوتون است. وقتی با چنین ذره¬ای آزمایش دوشکاف انجام شود، یعنی آن را به طرف آن دوتا شکافِ صفحۀ مات شلیک کنند، جرمش ضربدر سرعتش عدد نسبتاً بزرگی می شود. بنابراین وقتی ثابت پلانک به این عدد تقسیم شود تا معلوم شود وقتی به موج تبدیل شود چه طول موجی خواهد داشت، برای طول موجش عدد ی به دست خواهد آمد که حتی تریلیون ها برابر کوچک تر  از ثابت پلانک است. این است که طول موجش در حدی نیست که بتواند دیوارۀ بین دو شکاف را پوشش دهد. فیزیکدانان معتقدند ما هم وقتی می دویم، یا حتی راه می رویم، هم به شکل جسم جرم دار هستیم هم به شکل موج. منتهی طول موجمان آنقدر ناچیز است که اصلاً به دردمان نمی خورد. چراکه هیچ دو سوراخی در دنیا نیست که دیوارۀ بینشان آنقدر نازک باشد که طول موج ما بتواند آن را پوشش دهد و ما بتوانیم در آن واحد از هر دوی آنها رد شویم. این است که همیشه فقط به صورت جسم جرم دار عمل می کنیم.

فرمول λ = h/p را یکی از معماران کوانتوم به نام لوئی دوبروی نوشت، که از شاهزادگان فرانسه بود. این فرمول را هم فقط از روی نبوغ نوشت، وگرنه وقتی آن را نوشت هنوز هیچ فیزیکدانی فکر نمی کرد الکترون ها هم بتوانند، مثل فوتون ها، هم به صورت ذره باشند هم به صورت موج درآیند. جالب¬تر این که آن را وقتی نوشت که داشت تز دکترایش را می نوشت. اساتیدش نتوانستند این را ازش قبول کنند. اما مسئله این بود که این فرضیه و فرمولی که برایش نوشته بود، بعضی رفتارهای عجیب و غریب و غامض الکترون ها را  توضیح می داد. این بود که تز را برای اینشتین فرستادند. اینشتین گفت کشف درخشانی کرده است. آنگاه دکترایش را بهش دادند و سال بعد که آزمایش ها این کشف را تأیید کردند، جایزۀ نوبل هم بهش دادند.


⚛کانال تخصصی فیزیک هسته ای⚛

☢ @Nuclear_ph_ysics ☢