Релятивистские эффекты в квантовой механике

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 08:45 | 06.08.2015 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Релятивистские эффекты в квантовой механике. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Рисунок 2. Фотон.

Релятивистские эффекты возможно сравнить с энергией покоя, хотя их элементы велики при энергиях частицы. При таких факторах может происходить зарождение виртуальных или реальных частиц, поэтому исследование одного объекта в общем случае неправомерно. Последовательное и детальное описание характеристик релятивистских квантовых частиц реально сделать только в рамках теории поля.

Вопрос о том, на самом ли деле пуст вакуум, возник после открытия Дирака. На сегодняшний день хорошо известны факты, которые доказывают, что указанное пространство пусто только в среднем. В нем систематически рождается и исчезает множество виртуальных частиц и античастиц. Само представление о вакууме как стабильной активности и содержащихся в нем веществ содержится в принципе неопределенности Гейзенберга, который имеет такое выражение: $ \Delta Е• \Delta t \geqslant h$.

Согласно этому, все квантовые эффекты могут на определенное время нарушать постулаты, связанные с сохранением энергии.

В течение непродолжительного периода времени $\Delta t$ энергия, взятая как бы «в аренду», может расходоваться на рождение других частиц, которые исчезают при возвращении «займа» этого энергетического потенциала. Это и есть виртуальные частицы.

Возникая из «пустоты», они вновь возвращаются в «ничто». Так что вакуум в физике считается не пустым, а представляет собой огромное количество рождающихся и тут же исчезающих всплесков.

Однако в конкретных задачах, в которых релятивистские эффекты более существенны, образование элементарных частиц возможно не учитывать и применять только волновые уравнения, которые описывают движение физического тела. Так ученые находят релятивистские поправки к атомным формулам энергии. Такой метод является логически незамкнутым, поэтому релятивистская квантовая механика не может существовать как последовательное учение в отличии от классической теории поля и нерелятивистской квантовой гипотезы.

Рисунок 3. Релятивистское сокращение размеров.

Релятивистская механика и в самом деле постепенно переходит в ньютоновскую при появлении малых скоростей, однако именно предположение, что теория Ньютона «ложна», привело некоторых естествоиспытателей на бессознательное перенесение изучаемого раздела физики в новую науку.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Релятивистские эффекты в квантовой механике, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.