Философия и теория «Единого поля Вселенной»

Соотношение между частотой и энергией, введенное Эйнштейном на основе теории фотонов, навело де Бройля на размышление, что этот дуализм излучения неразрывно связан с самим существованием квантов. Двойственность такого типа обнаруживалась везде, где появлялась постоянная Планка. Теория световых квантов, по мнению де Бройля, не может рассматриваться как удовлетворительная, потому что она определяет энергию световой корпускулы выражением Е = h?, в котором фигурирует частота ?. Корпускулярная теория не содержит никакого элемента, позволяющего определять частоту.

Размышляя о трудностях, французский ученый пришел к следующей идее: «Необходимо как для вещества, так и для излучения, в частности для света, ввести одновременно понятие частицы и понятие волны» [29]. Возникла мысль, что не только электрон, но и вообще материальные частицы обладают такими свойствами. Пытаясь приблизить основные положения квантовой механики к релятивистской точке зрения, де Бройль объясняет теорию Бора с помощью представлений о волнах материи. Он утверждает, что некоторая волна материи может соответствовать движению электрона, как движению светового кванта соответствует световая волна. Когда нет экспериментальных доказательств, наделение электрона волновыми свойствами является псевдонаучным. Умозрительная модель противоречит представлению об электроне, как электрически заряженной материальной точке, подчиненной классическим законам электродинамики.

П. Дирак исследовал уравнения движения Гейзенберга и движение свободного электрона согласно волновой теории.

Молодой теоретик нашел способ, как приспособить основные положения квантовой механики к релятивистской точке зрения. Он провел математический анализ и пришел к заключению, что «измерение проекции скорости свободного электрона всегда приводит к результату ± с» [30, с. 343]. Материальная частица развивает скорость, которая недостижима в классической механике. Ученый объясняет недоразумение: «Это, однако, не является противоречием, поскольку теоретическая скорость в вышеприведенном заключении есть скорость в определенный момент времени, тогда как наблюдаемые скорости всегда являются средними скоростями по некоторому конечному интервалу». Дирак высказал надежду о применимости метода к позитронам и построении в будущем аналогичной теории для других частиц.

Способом, необъясненным автором, проекция скорости электрона, который имеет массу, достигает скорости света (с).