Достаточно ль знаком ты с пустотой

Достаточно ль знаком ты с пустотой? - Вот новости! Такой вопрос излишен. И. Гёте. Фауст Топика пустоты является маргинальной для западного. Тит Лукрецкий Кар Многие говорили, что пустоты не существует, другие — что она Иoганна Вольфганга Гёте: «Достаточно ль знаком ты спустотой?. Н.Г. Чернышевского Достаточно ль знаком ты с пустотой? GENERATION В житейском понимании это идеальная пустота, идеальный вакуум. Тем не.

Виновник аварии, один из марсиан, не находит лучшего способа оперативно ликвидировать аварию, чем заткнуть пробоину собственным телом и погибает. По предположению этого авторитетного учёного: Догадка Дирака не устарела и по сей день.

Вся квантовая электродинамика построена на обмене так называемыми виртуальными частицами, рождаемыми пустотой. Вакуум оказался далеко не столь пустым и инертным, как это считалось ранее. В фантастике это нашло отражение в повести А. Наан пошёл в своих предположениях ещё дальше П. Только в данной вселенной все процессы совершаются в иных пространственно-временных координатах и потому незаметны для.

В вакууме постоянно рождаются парами виртуальные частицы, срок жизни которых микроскопически мал, но процесс этот бурлит беспрерывно с момента образования Вселенной. Герои означенного романа обнаруживают, что из вакуума можно получать копии любых предметов, упорядоченно обращая виртуальные частицы в частицы реальные.

Началось лабораторное дублирование предметов. Один беспринципный сотрудник тайком изготавливает и присваивает золотые вещички. Драгоценные камни и денежные знаки. Но в силу принципа парности появления виртуальных частиц в придачу к каждому грамму золота обязательно прилагается один грамм антизолота, хранение которого из-за опасности аннигиляции обходится дороже, чем стоимость желанного новообретения.

И принцип такой простой, а не могли додуматься пять веков…варили стёкла, шлифовали стёкла, чтобы собирать, преломлять, отражать. Но ведь нужны были не стёкла. В этом же фантастическом произведении земляне уже научились уплотнять и рассекать вакуум с помощью специальной техники. Так какая же это пустота? Это казалось безумием до появления теории относительности А.

Первая работа о них была написана в году Т. Кибблом из Имперского колледжа науки и техники в Лондоне. Позже советский академик Я. Для частиц и полей иной природы например, сильно взаимодействующих частиц ситуация оказывается более сложной и интересной. Модели ФВ для таких полей требуют отдельного рассмотрения. Ограничимся для простоты случаем пространственно однородного поля. Такое предположение оправданно, если исследуемая область настолько мала, что можно пренебречь неоднородностью поля в масштабах системы.

Эффект, качественно предсказанный еще в х годах XX века в работах Соутера, Гейзенберга и Эйлера и теоретически обоснованный Ю. Швингером в году, состоит в генерации электрон-позитронных пар под воздействием сильного электрического поля. В отличие от вакуумного фотоэффекта рождения электрон-позитронных пар в пучке жестких g-квантов здесь отсутствует пороговый эффект по частоте 3. Это особенно отчетливо видно в том случае, когда электрическое поле E t выбирается постоянным.

Таким образом, обсуждаемый эффект обусловлен интенсивностью поля, а не его частотой. Одна из возможных интерпретаций этого эффекта, основанная на дираковской картине ФВ, проиллюстрирована на рис. В результате оказывается, что произвольный электрон из моря Дирака отделен от области наблюдаемых значений энергии потенциальным барьером треугольной формы жирная линия на рис.

Согласно квантовой механике, частица, налетающая на потенциальный барьер произвольной формы рис. Подставляя эти значения в формулу 5получим Предэкспоненциальный фактор остается неопределенным. Из формулы Швингера 7 видно, что интенсивность рождения пар экспоненциально мала. Одним из современных способов получения электромагнитных полей с релятивистскими напряженностями является фокусировка мощных лазерных импульсов.

В таких полях с помощью идеальных линз можно создать напряженности электрического поля, близкие к Eкра электрон должен набирать энергию порядка энергии покоя. Поскольку в ближайшее время мощность лазерных установок будет, как ожидается, увеличена на два-четыре порядка, станет возможной прямая экспериментальная проверка эффекта вакуумного рождения электрон-позитронных пар.

Кинетическое описание вакуумного рождения частиц В двух последних примерах электрическое поле меняется очень быстро и задача становится нестационарной. Формула 7вообще говоря, перестает работать и годится лишь для грубых оценок. Простая замена постоянного поля на зависящее от времени может быть оправданна лишь в случае достаточно медленно меняющегося поля.

При быстрых изменениях поля наклон энергетической щели на рис. Одна из актуальных нестационарных задач вакуумного рождения частиц возникла, в частности, в физике высоких энергий. Например, при разлете двух столкнувшихся высоко энергичных нуклонов или ядер между составляющими их кварками возникают мощные силы притяжения, которые моделируются с помощью натянутых между кварками струн. Эти процессы описываются квантовой хромодинамикой - релятивистской квантовой теорией кварков и глюонов, из которых собраны все сильно взаимодействующие частицы протоны, нейтроны, p-мезоны и.

Вакуумное рождение частиц в сильных электромагнитных полях - Смолянский С.А.

Однако по своей математической структуре квантовая хромодинамика значительно сложнее квантовой электродинамики. По этой причине в качестве первого шага моделируют поведение струн с помощью сверхсильного электрического поля, которое может и превышать Eкр. Для характеристики нестационарного процесса вакуумного рождения частиц удобно ввести функцию распределения которая представляет собой число частиц либо античастиц с импульсом в единице объема в момент времени t.

Как и раньше, для простоты предполагается, что электрическое поле является пространственно однородным, а потому функция распределения не должна зависеть от координаты точки наблюдения. Такое описание позволяет получить важную дополнительную информацию - распределение по импульсам частиц и его изменение во времени.

Динамическое описание нестационарной системы в терминах функции распределения принято называть кинетическим. Этот термин заимствован из статистической физики, где кинетический подход составляет основу при изучении динамики газов, жидкостей и твердых тел. В физике высоких энергий идея использования кинетического подхода для описания процесса множественного рождения частиц обсуждалась. Однако точное кинетическое уравнение, описывающее нестационарное вакуумное рождение частиц, было получено лишь в году физиками-теоретиками из Дубны, Ростокского и Саратовского университетов [5] и несколько позже учеными из Лос-Аламосской Национальной лаборатории и Тель-Авивского университета.

Чтобы обсудить особенности нового подхода, остановимся кратко на некоторых общих чертах традиционной кинетической теории. Основой теории являются кинетические уравнения КУспециализированные для каждой конкретной физической ситуации. В общем случае всякое КУ описывает изменение во времени функции распределения в результате действия различных физических механизмов, способных изменять число частиц с заданным значением импульса.

В системе заряженных частиц можно указать два основных вида таких механизмов, которые действуют в различных условиях порознь либо совместно. Это процессы соударения частиц и их ускорение в эффективном электромагнитном поле, составленном из внешнего и собственного внутреннего создаваемого заряженными частицами системы полей. В рассматриваемом случае сверхкритических полей оба механизма являются важными, поскольку плотность порожденной из вакуума плазмы частиц и античастиц может оказаться очень высокой и процессы столкновения становятся столь же существенными, как и ускорение частиц в поле.

Вакуум - Posrednik Creative Group

Принципиально новым элементом кинетической теории, предложенной в работе [5], является введение нового механизма изменения числа частиц с заданным импульсом, обусловленного вакуумным туннелированием. Это приводит к появлению в КУ так называемой функции источника, которая описывает скорость изменения функции распределения в результате вакуумного рождения или аннигиляции частиц и античастиц. Общий заряд системы при этом остается неизменным частицы и античастицы рождаются и аннигилируют попарно.

Функция источника может быть записана в форме где верхние знаки соответствуют бозонам с нулевым значением спина, а нижние знаки - электронам.

Изучение функции 8 позволяет сделать следующие выводы. Полученное КУ является интегродифференциальным, так как искомая функция распределения стоит под знаком интеграла в источнике 8. Поскольку интегрирование здесь проводится от момента включения поля при t -? Такие процессы с памятью называются немарковскими по имени известного российского математика А. Маркова и обусловлены инерционностью системы, не успевающей подстраиваться под быстро изменяющиеся воздействия.

Такие процессы играют заметную роль в различных областях современной физики. В рассматриваемой ситуации процесс рождения частиц становится немарковским, когда внешнее поле становится либо очень большим, либо быстро изменяющимся. Присутствие статистического фактора в источнике приводит к тому, что с ростом напряженности электрического поля все сильнее проявляется различие в поведении родившихся бозонов и фермионов.

В случае постоянного поля рис. Для фермионов наблюдается эффект насыщения: При больших временах t? Если плотность рожденных из вакуума частиц становится достаточно большой, возникает необходимость в учете собственного внутреннего электромагнитного поля, генерируемого этими частицами.

Поле может оказаться достаточно сильным, чтобы, в свою очередь, повлиять на интенсивность вакуумного рождения частиц. В этом случае КУ должно быть дополнено уравнением Максвелла где j t - плотность тока, состоящего из тока проводимости частиц и тока вакуумной поляризации, вызванного изменением структуры ФВ под действием поля. Эти токи полностью определяются функцией распределения порожденных частиц.

Вакуумное рождение частиц в сильных электромагнитных полях

В результате совокупность КУ и уравнения 9 образует замкнутую нелинейную систему интегродифференциальных уравнений, описывающих совместную эволюцию поля и частиц [6, 7]. При некоторых условиях такая система обнаруживает сложное нерегулярное поведение. Рисунок 5 показывает эволюцию функции распределения по импульсам электрон-позитронных пар.

На рисунке хорошо виден начальный гладкий участок функции распределения, соответствующий периоду действия короткого импульса внешнего поля, генерирующего из вакуума начальную порцию частиц.