В твёрдом, жидком или газообразном веществе можно создать что-то вроде электрической реки — непрерывный упорядоченный поток свободных электронов или ионов. В этом упорядоченном движении, получившем название «электрический ток», как во всяком движущемся теле, запасена определённая энергия. Поэтому электрический ток может выполнять ту или иную работу, например превращать свою энергию в теплоту или в свет. Система, где работает электрический ток, чем-то напоминает завод: в ней есть цех, где свободные электроны или ионы получают энергию, есть цех, где они её отдают, и есть транспортные пути, по которым свободные заряды перемещаются, так сказать, к месту службы. Всё это вместе получило название «электрическая цепь».
Электрон может вращаться на разных расстояниях от ядра и иметь поэтому разный запас энергии. Но не любой, а строго определённый: он может, как принято говорить, находиться лишь на разрешённых законами природы строго определённых энергетических уровнях. Вращаясь со скоростью примерно 1000 километров в секунду (это представить себе невозможно — чуть ли не миллиард миллиардов оборотов в секунду!), электрон вместе с тем не излучает электромагнитные волны, хотя согласно классической физике должен излучать их. Лишь спрыгнув (Т-8) на более низкий энергетический уровень, то есть перескочив на более близкую к ядру орбиту (извините за запрещённое слово «орбита»), электрон выбрасывает строго определённую порцию энергии — квант электромагнитного излучения определённой частоты. И вот что замечательно: рассчитанные квантовой теорией для разных атомов энергетические уровни точно соответствуют излучаемой частоте, измеренной в экспериментах.
Ещё одна квантовая непривычность — частица, оказывается, это ещё и волна. Теоретически рассчитанная длина волны тем меньше, чем выше энергия частицы, что тоже в точности подтвердилось. В частности, электронный микроскоп перестаёт видеть особо мелкие детали потому, что электрон из-за своей волновой природы перекатывается через них, как морская волна перекатывается через небольшой камушек.
Глубокая, красивая и вместе с тем дерзкая квантовая теория уже многое дала практике. Например, транзисторы, лазеры и теоретически предсказанное, а затем открытое
Но главное всё же в другом. Квантовая механика, а лучше сказать, квантовая идеология, в корне изменила наши до того незыблемые представления о природе вещей. Например, многое непрерывное стало дискретным, прерывистым, квантованным, даже гипотетические элементарные порции времени и длины стали объектом серьёзных теоретических исследований. Совершенно жёсткие, неотвратимые, казалось бы, процессы оказались вероятностными, их уже нельзя просчитать, нельзя уверенно предсказать их развитие.
