Náttúrufræðingurinn - 1985, Side 41

raunverulegar agnir. Flestir 19. aldar
eðlisfræðingar hölluðust að bylgju-
ímyndinni, því að hún skýrir flesta
eiginleika sýnilegs Ijóss. En með til-
komu skammtafræðinnar varð sýnt, að
ljósið er hvort tveggja í senn bylgjur
og öreindastraumur.
INNRI EIGINLEIKAR ÖREINDA
Við skulum nú hugsa okkur öreind
sem náttúrufyrirbæri, sem er punkt-
laga við vissar aðstæður, en bylgja við
aðrar. Rcyndar hafa allar nægilegar
smáar agnir þetta tvíeðli, t.d. atóm, en
við skulum einskorða okkur við ör-
eindir.
Nú hefur verið fjallað um, hvernig
beri að setja sér fyrir sjónir öreind,
sem er kyrrstæð eða á hreyfingu. Ör-
eindir eru einnig gæddar innri eigin-
leikum líkt og sandkornið, sem við
hugsuðum okkur í upphafi. Sandkorn-
ið var gert úr einhverri steintegund og
liafði tiltekna lögun. Sérhver tegund
öreinda liefur ýmsa eiginleika, sem
greina hana frá öðrum tegundum. í
flestum tilvikum nægir reyndar að
þekkja massa og rafhleðslu öreindar
til að vita hvaða öreind er á ferðinni,
þótt fleiri einkennandi eiginleikum sé
til að dreifa. Flestar öreindir hafa svo-
nefndar innri hreyfivíddir. Ég nefni
dæmi. ímyndum okkur, að sandkornið
snúist um ás, sem liggur í gegn um
miðju þess. Við setjum okkur nú fyrir
sjónir, eins og áður, að sandkornið
smækki niður í punkt, en haldi áfram
að snúast um sama ásinn. Á líkan hátt
getur punktlaga öreind (við gleymum
öreindabylgjunni um stundarsakir)
haft innri snúning, þótt það kunni að
virðast torskilið, hvernig punktur get-
ur snúist um sjálfan sig. Þessi innri
snúningur öreinda er nefndur spuni.
Hann er sömu ættar og venjulegur
snúningur hluta, en þó verulega frá-
brugðinn. Snúningi venjulegra hluta
má lýsa með því að segja, um hvaða ás
snúningurinn sé og hversu hratt er snú-
ist. Sá eiginleiki spuna, sem samsvarar
snúningshraða, er óbreytanlegur. Snú-
ist öreind á annað borð um sjálfa sig
mun hún halda áfram að gera það um
allan aldur og með sama hraða. Engin
ytri áhrif fá haggað snúningshraðan-
um. Stefnu snúningsássins er hins veg-
ar ókleift að ákvarða með fullri ná-
kvæmni. Stefnuna er einungis unnt að
mæla að hluta til. Hvernig og að hve
miklu leyti ætla ég ekki að lýsa. Hér er
eins konar óvissuregla á ferðinni, sem
takmarkar hugsanlega vitneskju um
stefnu snúningsássins og reyndar er
þetta óvissulögmál tengt hinu fyrr-
nefnda um hraða og staðsetningu.
Spuni er auðvitað ekki snúningur,
en snúningur er hentug samlíking að
grípa til. Ýmsar aðrar innri hreyfivídd-
ir öreinda eru til og þær eiga enga
hliðstæðu í skynheimi okkar og ég
reyni því ekki að grípa til neinna lík-
inga til að lýsa þeim. Stærðfræðileg
lýsing þeirra er hins vegar ekki ósvip-
uð stærðfræðilegri lýsingu á spuna.
Mynd okkar af öreind er nú að
verða fyllri. Við skulum hugsa okkur
öreindina punktlaga, þótt við höfum
ekki gleymt bylgjueiginleikunum. Við
getum ímyndað okkur ýmsar upplýs-
ingar hengdar á þennan punkt t.d.
massa, hleðslu, spuna og annað innra
ástand öreindarinnar.
TÓMIÐ ER EKKI TÓMT
Nú erum við komin að hinu áhuga-
verðasta í sambandi við öreindir. Það
er víxlverkun þeirra við aðrar öreindir
og tómið sem þær hreyfast í. Með
víxlverkun öreinda á ég við þau áhrif
sem þær hafa hver á aðra.
Allar öreindir, sem við þekkjunr í
náttúrunni, víxlverka við aðrar öreind-
ir. Þetta er reyndar sjálfgefið, því að
35