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

Квантовая физика для больших и маленьких - Мигдал А.Б.

Мигдал А.Б. Квантовая физика для больших и маленьких — М.: Наука, 1989. — 144 c.
ISBN 5-02-013880-0
Скачать (прямая ссылка): kvantovayafizikadlyabolshihimalenkih1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 56 >> Следующая

работах Дирака и завершено через 20 лет
107
Фейнманом, Швингером, Томонагой, Дайсоном. Возник раздел теоретической
физики - квантовая электродинамика, которая позволила с большой точностью
описать все процессы взаимодействия электронов между собой и с
электромагнитным полем.
Нулевые колебания электромагнитного поля заставляют дрожать электрон,
движущийся в атоме,- оп как бы превращается в шарик с радиусом, равным
амплитуде дрожания, но шарик слабее взаимодействует с ядром, чем точечный
электрон. В результате энергетические уровни атома слегка сдвигаются по
сравнению со значением, вычисленным без учета дрожания. Это явление
называется "лэмбовским сдвигом", по имени впервые наблюдавшего его
американского экспериментатора У. Лэмба. Квантовая электродинамика
позволяет рассчитать "лэм-бовский сдвиг" с огромной точностью. Получилось
удивительнейшее совпадение с данными, найденными па опыте.
Еще одно свойство квантового осциллятора - его энергия изменяется
порциями величиной hv, где h - постоянная Планка, a v - частота колебаний
соответствующего классического осциллятора. В применении к
электромагнитному полю это означает, что энергия электромагнитного
осциллятора с определенной длиной волны Я и частотой v = с/к тоже
изменяется порциями hv. Когда энергия волны изменяется па одну порцию,
говорят, что "появился квант электромагнитного поля". В бегущей
электромагнитной волне одновременно с увеличением энергии на величину hv
увеличивается и ее импульс на величину hvlc. Таким образом, в бегущей
волне каждый
Английский физик-теоретик, одни из создателей квантовой механики Поль
Дирак родился и Бристоле; в 19 лет закон чил Бристольский университет, в
24 - Кембриджский, с которым долгие годы будет связана его жизнь (оп
оставался профессором Кембриджского уннвер ситета до 1968 года). Область
его научных интересов - квантовая механика, квантовая электроди намика,
квантовая теория поля, теория элементарных частиц, теория гравитации.
В 24 года Дирак разработал статистику частиц с полуцелым сиином
(статистика Ферми -
108
Поль Адрнеп Морнс Дирак (1902 - 1984)
квант пмеет энергию hv и импульс р = hv/c. Можно сказать, что
квантованное поле описывает набор частиц-фо-тонов (так называются кванты
бегущей волны) с разными энергиями и импульсами. J3 этом и состояла
гипотеза световых квантов, развитая Эйнштейном за 20 лет до того, как она
была доказана квантовой электродинамикой.
В результате квантования поля само собой возникло понятие частицы как
характеристики возбуждения электромагнитной волны с определенной длиной.
Так была разрешена проблема "дуализма воли-частиц". Удивительная идея
воспринимать частицы как квантовые состояния осцилляторов некоего поля
оказалась на редкость плодотворной. Она пронизывает всю современную
теоретическую физику. Поле оказалось первичным понятием. Элементарные
частицы возникают в результате его квантования.
Уравнение, которое в конце 20-х годов построил Поль Дирак, описывает
квантово-механическое поведение релятивистского (со скоростью, сравнимой
со скоростью света) электрона во внешних полях. Из этого уравнения
автоматически получался правильный магнитный момент электрона, вытекали
поправки к закопам движения электронов п тяжелых атомах. Но самым важным
было доказательство существования двойника электрона - античастицы -
позитропа, отличающегося от электрона только знаком заряда. В 1932 году
это предсказапие подтвердилось, позитрон был обнаружен Карлом Андерсоном.
Уравнение Дирака предсказывает существование античастицы пе только для
электрона, но и для любой частицы со спином 1/2. Есть антинейтроп и
антипротон.
Дирака, 1926 г.). В 1927 году 25-летний Дирак закончил разработку
математического аппарата квантовой механики п применил квантовую теорпю к
электромагнитному полю, положив начало квантовой электродинамике. А уже в
следующем, 1928 году, этот взлет научного творчества поднимается на новую
высоту: Дирак вывел волновое уравнение, описывающее движение электрона.
Из теории Дирака следовал важный вывод, 410 электрон может иметь отри
Нательные значения энергии. Построенная таким образом ре-
лятивистская теория движения электрона предсказала сущест вование
позитрона, который был открыт через четыре года, в 1932 году.
Согласно теории Дирака электроны с отрпца гельной анергией заполняют все
возможные уровни. Поэтому электрон с положительной энергией в силу
принципа Паули не может перейти в состояние с энергией отрицательной.
"Дырка" в заполнении отрицательных уровней имеет положительный заряд и
представляет собой позит-роп.
109
Античастицы Существуют и для частиц с целым СпиноМ, например для частиц
со спином нуль, которые описываются уравнением Клейна - Гордопа - Фока.
Применение квантовой механики к полям, описывающим не фотоны, а другие
частицы, например электроны и позитроны или пи-мезоны, приводит к очень
похожему результату. В пустоте существуют нулевые колебания электрон-
Предыдущая << 1 .. 36 37 38 39 40 41 < 42 > 43 44 45 46 47 48 .. 56 >> Следующая