Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Суперсила - Девис П.

Девис П. Суперсила — М.: Мир, 1989. — 272 c.
ISBN 5-03-000546
Скачать (прямая ссылка): supersila1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 136 >> Следующая

И снова возникает вопрос: откуда частица "знает", где находится другая
частица, и соответственно этому меняет свое движение.
Хотя картина искривленных траекторий электронов довольно наглядна, она
в ряде отношений совершенно непригодна. Дело в том, что электроны -
квантовые частицы и их поведение подчиняется специфическим законам
квантовой физики. Прежде всего электроны не движутся в пространстве по
вполне определенным траекториям. Мы еще можем тем или иным способом
определить начальную и конечную точки пути - до и после рассеяния, по сам
путь в промежутке между началом и концом движения остается неизвестным и
неопределенным. Кроме того, интуитивное представление о непрерывном
обмене энергией и импульсом между электроном и полем, как бы ускоряющим
электрон, противоречит сиц^сгвованию фотонов. Энергия и импульс могут
переноситься только порциями, или квантами. Более точную картину
1 ( -мущсния, вносимого полем в движение электрона, мы получим, ГЧ ^д:-
оложив, что электрон, поглощая фотон поля, как бы испы-
104
Суперсила
Рис. 12. Квантовое описание
рассеяния заряженных частиц. Взаимодействие частиц обусловлено обменом
переносчиком взаимодействия, или виртуальным фотоном (волнистая линия).
тывает внезапный толчок. Следовательно, на квантовом уровне акт рассеяния
электрона на электроне можно изобразить, как показано на рис. 12.
Волнистая линия, соединяющая траектории двух электронов, соответствует
фотону, испущенному одним электроном и поглощенному другим. Теперь акт
рассеяния предстает как внезапное изменение направления движения каждого
электрона.
Диаграммы такого рода впервые применил Ричард Фейнман для наглядного
представления различных членов уравнения, и первоначально они имели чисто
символическое значение. Но затем диаграммы Фейнмана стали использовать
для схематического изображения взаимодействий частиц. Такие картинки как
бы дополняют интуицию физика, однако их следует толковать с известной
долей осторожности. Например, в траектории электрона никогда не
наблюдается резкого излома. Поскольку нам известны только начальное и
конечное положения электронов, мы не знаем точно момента, когда
происходит обмен фотоном, и какая из частиц испускает, а какая поглощает
фотон. Все эти детали скрьпы пеленой квантовой неопределенности.
Несмотря на это предостережение, диаграммы Фейнмана оказались
эффективным средством квантового описания взаимодействия. Фотон, коюрым
обмениваются электроны, можно рассматривать как своего рода посыльного
одного из электронов, сообщающего другому: "Я здесь, так что
пошевеливайся!". Разумеется, все квантовые процессы носят вероятностный
характер, поэтому подобный обмен происходит лишь с определенной
вероятностью. Можег случиться, что электроны обменяются двумя и более
фотонами (рис. 13), хотя это менее вероятно.
Важно отдавать себе отчет в том, что в действительности мы не видим
фотонов, снующих от одного электрона к другому. Переносчики
взаимодействия - "внутреннее дело" двух электронов. Они существуют
исключительно для того, чтобы сообщать электронам, как двигаться, и, хотя
они переносят энергию и импульс, соответствующие законы сохранения
классической фи-
Мир субатомных частиц
105
зики на них не распространяются. Фотоны в этом случае можно уподобить
мячу, которым обмениваются на корте теннисисты. Подобно тому как
теннисный мяч определяет поведение теннисистов на игровой площадке, фотон
влияет на поведение электронов.
Успешное описание взаимодействия с помощью частицы-пере-носчика
сопровождалось расширением понятия фотона: фотон оказывается не только
частицей видимого нами света, но и призрачной частицей, которую "видят"
только заряженные частицы, претерпевающие рассеяние. Иногда наблюдаемые
нами фотоны называют реальными, а фотоны, переносящие взаимодействие, -
виртуальными у что напоминает об их скоротечном, почти призрачном
существовании. Различие между реальными и виртуальными фотонами несколько
условно, но тем не менее эти понятия получили широкое распространение.
Описание электромагнитного взаимодействия с использованием понятия
виртуальных фотонов-его переносчиков - по своему значению выходит за
рамки просто иллюстраций квантового характера. В действительности речь
идет о продуманной до мельчайших деталей и оснащенной совершенным
математическим аппаратом теории, известной под названием квантовой
электродинамики, сокращенно КЭД. Когда КЭД была впервые сформулирована
(это произошло вскоре после второй мировой войны), физики получили в свое
распоряжение теорию, удовлетворяющую основным принципам как квантовой
теории, так и теории относительности. Это прекрасный случай увидеть
совместные проявления двух важных аспектов новой физики и проверить их
экспериментально.
Теоретически создание КЭД явилось выдающимся достижением. Более ранние
исследования взаимодействия фотонов и электронов имели весьма
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 136 >> Следующая