126

Подобным образом некоторые группы частиц в принципе не могут образовать связанное состояние. Например, мы не наблюдаем связанного состояния двух протонов или двух нейтронов. Зато оказывается возможным связанное состояние протона и нейтрона. А вот четверка из двух протонов и двух нейтронов, крайне стабильна и ведет себя подобно единой частице, получившей в свое время название альфа-частицы, когда еще не была известна ее внутренняя структура.

Все эти примеры приводят нас к представлению об устойчивых и неустойчивых состояниях группы частиц и их единой полевой оболочки. Нечто подобное есть и в классической механике, но там понятие устойчивости часто не играет принципиальной роли. Например, мы можем рассмотреть поверхность, состоящую из бугров и впадин. Если пустить по ней шарик, то он, в общем-то, может находиться в любой точке этой поверхности. Но в большинстве из них только очень недолгое время. Например, на склоне он всегда должен катиться в какую-нибудь сторону. На вершине бугра он, в принципе, мог бы задержаться и надолго, но это положение неустойчивое. Малейшее возмущение приведет к тому, что он скатится с него. Зато впадины представляют собой идеальное место для «отдыха». Здесь шарик может застрять надолго. Пока мы не подтолкнем его сильнее, чтобы он мог катиться дальше. Хотя со временем он снова застрянет в очередной впадине. (Имеется в виду, что по мере движения шарик теряет часть энергии на трение.)

В этом примере важную роль приобретает понятие устойчивых положений. Причем нечто подобное используют и в квантовой механике для описания движения частиц в потенциальной яме. Только шарик катается довольно медленно, и мы успеваем за ним следить. А если это движение снять на видео и прокрутить гораздо быстрее? Тогда мы перестанем успевать следить за шариком, и нам будет казаться, что он как бы прыгает из одной ямы в другую. А потом лежит или крутится в одной из них, пока не получит очередной толчок и не перепрыгнет в очередную яму. Следует отметить, что элементарные частицы двигаются гораздо быстрее нашего шарика — их скорости часто бывают близки к световым, поэтому и возникает эффект дискретных квантовых скачков.