Marea Dirac pentru o particulă masivă. • particule, • antiparticule
Ecuația Dirac prezice existența unor niveluri negative de energie pentru electroni. O interpretare literală a acestui paradox ar însemna posibilitatea ca electronii să cadă în niveluri negative, eliberând energia "inexistentă". care este contrară experienței.
Deoarece electronii sunt fermioni, și, prin urmare, pentru principiul lor Pauli este valabil (într-un stat nu poate fi în același timp un singur electron), Dirac a sugerat că orice valori negative umplut electroni neobservabile mare. Cu toate acestea, atunci când se aplică energie externă, este posibilă transferul electronului de la nivelul negativ la pozitiv. În spațiul vacant va rămâne neocupat (gol) - o gaură. Va arata ca o particula. având o masă de electron și o încărcătură. opusă încărcăturii electronice. Acesta este un antielectron (pozitron). Un electron cu o energie pozitivă devine un electron obișnuit observat.
Procesul invers este posibil: anihilare. Un electron cu energie pozitivă, care interacționează cu un antielectron, cade într-o stare goală, umplând-o (adică distrugând antielectronul) și dispare de la sine. Numai energia este alocată.
Modelul mării Dirac nu funcționează pentru bosoni. și mulți dintre ei (deși nu toți) posedă și antiparticule.
În formula de mai sus, modelul pare asimetric, la care nu se poate vedea nici o justificare, deoarece electronul și antiparticul său par să fie egale în drepturi. Acest defect poate fi eliminat prin presupunerea teoretică că stările "ocupate" și "liber" sunt egale (vezi transformarea Bogolyubov).
Modelul are defecte matematice cauzate de considerarea unui număr infinit de stări negative, toate (sau aproape toate) ocupate. Plecând de la considerentele de fizică, este de asemenea neclar de ce încărcătura electrică a unui vid (presupus plină de electroni) trebuie neapărat să fie zero. Încercările de a scăpa de aceste paradoxuri conduc, de asemenea, la unele idei ale teoriei câmpului cuantic. dezvoltat după inventarea "mării" și confirmarea experimentală a existenței antiparticulelor.
În fizica modernă teoria "mării lui Dirac" nu este percepută literal. Dezvoltarea ulterioară a acestei idei poate fi considerată oceanul Higgs.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: