WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

«_ ВСЕСОЮЗНАЯ ЯДЕРНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ М. П. Бронштейн, Ленинград, 24—30 сентября 1933 г. в Ленинграде состоялась Первая всесоюзная ядерная конференция, организованная ...»

-- [ Страница 1 ] --

вып. 5

1933 УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК Т. XIII,

_ ВСЕСОЮЗНАЯ ЯДЕРНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

М. П. Бронштейн, Ленинград,

24—30 сентября 1933 г. в Ленинграде состоялась Первая всесоюзная

ядерная конференция, организованная Ленинградским физико-техническим

институтом. На конференции был заслушан ряд докладов советских и иностранных ученых и состоялась оживленные дискуссии. В дальнейшем приведены краткие изложения важнейших докладов, составленные по тем записям, которые я вел в качестве одного из секретарей конференции. Читатели „Успехов физических наук

" смогут по ним ознакомиться с содержанием примерно трех четвертей сделанных на конференции сообщений. Некоторые не менее важные сообщения, напр, доклад Д. В, Скобельцына (Ленинград) о космических лучах, доклады С. Э. Фриша (Ленинград) и Разетти (Рим) о механических и магнитных моментах ядер, доклады харьковских физиков (Синельников, Ситников, Лейпунский) о их работе по методике получения ионных и электронных потоков высоких напряжений и по дизинтеграции ядер, не могут быть, по разным техническим причинам, включены в наш обзор. Несмотря на эту неполноту, мы надеемся, что наш обзор* представит интерес для тех советских физиков, которые не могли по тем или иным причинам присутствовать на конференции.

Д о к л а д П. А. М. Д и р а к а (Кембридж) был посвящен теории позитрона.

Открытие позитрона вновь воскресило интерес к одной старой теории Дирака (1929 г.), которая предсказала существование частиц, повидимому обладающих всеми наблюденными свойствами позитронов. Известно, что в нерелятивистской теории кинетическая энергия имеет вид U7= ^- /гаг; и, следовательно, всегда положительна. Но в специальной теории относительности Эйнштейна имеет место другое соотношение, а именно:

где — импульс. Отсюда Из двух возможных знаков квадратного корня в классической теории всегда выбирается плюс. Это делается для того, чтобы получилось согласие с опытом. Но квантовая теория не может ограничиться простым игнорированием таких состояний частицы, в которых кинетическая энергия отрицательна.

Волновое уравнение обладает тем свойством, что наличие какого-либо внешнего возмущения приведет к переходам в состояния с отрицательной кинетической энергией. (В классической теории не было таких переходов, так как W или больше, чем тс2 или меньше, чем — я/с2, а все классические динамические2 переменные непрерывны и не могут перескочить через пропасть ширины 2/гас.) Многие старались устранить и в квантовой теории возможность таких переходов, видоизменяя эту теорию» Так напр.. это делал Шредингер, но его теория страдала тем недостатком, что она не удовлетворяла требованию релятивистской инвариантности, и можно думать, что любое видоизменение квантовой теории, устраняющее переходы в состояния с отрицательной кинетической энергией, будет страдать тем же роковым недостатком. Поэтому имеются две

ВСЕСОЮЗНАЯ ЯДЕРНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

возможности: или квантовая теория вообще ошибается, предсказыва§ эти.

переходы, или состояния с отрицательной кинетической энергией имеют физический смысл. Разберем первую возможность. Всякая физическая теория имеет свои границы применимости. В частности и кпантовая теория перестает быть 2 применимой, когда приходится оперировать с длинами порядка е //пс (классический радиус электрона), так как существование и стабильность электрона не объясняется квантовой теорией. Если эту длину e^jmc2 рассматривать как длину волны, то, перечисляя ее на энергию фотона» мы получим около миллионов электрон-вольт. Поэтому квантовая теория не может давать верных результатов в области энергий, превышающих это число. Но 2 тс'2 имеет величину порядка всего лишь одного миллиона вольт, и нет причины для квантовой теории быть неверной в этой области энергий. Поэтому первая возможность кажется Дираку неудовлетворительной, и он останавливается на второй. Какой физический смысл приписать состояниям с отрицательной энергией? (Сл во „кинетическая" в дальнейшем для краткости опускается.) Всякая частица, обладающая отрицательной энергией, имеет странные свойства: чем быстрее она движется, тем зе ьше ее энергия, поэтому она должна быть весьма неустойчивой и, спонтанно теряя энергию, получать огромные скорости. В этом нет никакой логической невозможности, но существуют ли такие частицы в природе? Если, например, такой электрон движется через заданное электромагнитное поле, то он должен испытывать отклонение в такую сторону, как если бы у него был положительный заряд (отрицательная энергия равносильна отрицательной массе, а так как в уравнения движения входит только е/т, то можно оставить знак массы прежним, переменив лишь знак зар н да). Все это напоминает нам позитрон. Но позитрон имеет положительную энергию. Это показывает, что объяснение нужно несколько видоизменить. Поэтому Дирак предлагает следующую гипотезу: допустим, что в реальном мире почти все электронные состояния с отрицательной энергией заняты электронами, но что мы никак не воспринимаем такогр распределения электронов вслед твие его однородности, и только незанятые электронами уровни, являясь чем-то исключительным, могут быть замечены нами так же, как мы замечаем занятые состояния с положительной энергией. Легко видеть, что такое незанятое состояние с отрицате 1ьной энергией, или.дырка", в области отрицательных состояний будет вести себя, как обыкновенная частица с положительным зарядом. В самом деле, отсутствие отрицательной энергии можно трактовать как присутствие положительной энергии, потому что два минуса дают плюс. Кроме того, рассматривая движение электронов, сидящих на тех уровнях с отрицательной энергией, вблизи которых находится „дырка", легко видеть, что „дырка" будет двигаться в заданном внешнем поле, как частица с положительным зарядом.

Остается только рассмотрет.. вопрос о том, какое поле производит „дырка", но с этим вопросом связаны некоторые трудности, и о нем будет подробно сказано дальше.

Из гипотезы Дирака вытекает ряд следствий. Если допустить, что позитрон есть такая.дырка", то 1) заряд позитрона должен быть в точности равен-)-е, 2) его масса должна быть равна в точности массе электрона, как это показал Вейль и др.

Подтверждается ли это экспериментом? Отношение заряда позитрона к его массе известно с точностью лишь до 50%, но во всяком случае то, что о нем известно, не противоречит сделанным выше утверждениям.

3) Электрон с положительной кинетической энергией не может перейти в уже занятое состояние с отрицательной энергией, но в незанятое состояние, т. е. в „дырку", он перейти может. При этом произойдет „аннигиляция", т. е.

дырка заполнится и обе частицы (электрон с положительной энергией и позитрон) перестанут быть наблюдаемыми. Если ввести такую систему отсчета, чтобы центр тяжести обеих частиц в ней покоился, т. е. результирующий импульс равнялся нулю, то из законов сохранения энергии и импульса вытекает, что в результате аннигиляции должны появиться по крайней мере два кванта лучистой энергии. Теория позволяет вычислить вероятности аннигиляции. Длинное вычисление показывает, что порядок величины этой.. БРОНШТЕЙН вероятности такой же самый, как если бы электрон и позитрон были двумя шариками с радиусом e2lmc', которые имеют скорость с и обязаны уничтожиться при каждом столкновении друг с другом. Точное значение вероятности аннигиляции зависит от скорости позитрона. Теория приводит к тому, что вероятная продолжительность жизни для позитрона, медленно движущегося сквозь воздух (при давлении 1 am и при нормальной температуре) равна 3·1~~7 сек. Если позитрон движется быстро, то продолжительность жизни несколько больше.

Такая величина продожительности жизни согласуется с экспериментом, так как, с одной стороны, она достаточно велика для того, чтобы быстрые позитроны проскакивали через камеру Вильсона, не уничтожаясь по дороге, с другой же стороны, она настолько мала, что позитроны не могут быть столь же обыденным объектом лабораторного исследования, как отрицательные электроны.

Существует возможность и другого процесса аннигиляции: в присутствии третьего тела, которое может взять на себя избыточный импульс, например в арисутствии атомного ядра, законы сохранения энергии и импульса уже не требуют, чтобы излучались два кванта, а поэтому может излучиться и один.

Обратный процесс таков: один квант в поле атомного ядра поглощается с одновременным созданием позитрона и обыкновенного электрона с положительной энергией. Легко видеть, что этот процесс заключается в вырывании квантом одного из электронов с отрицательной энаргией и в перенесении его в состояние с положительной энергией, т. е. по существу это не что иное, как фотоэффект. Количественная теория такого фотоэффекта была разработана независимо друг от друга Пайерльсом, Оппенгеймером и Ферми, но напечатана покамест одним лишь Оппенгеймером. Оказывается, что тяжелые ядра будут более способствовать такому фотоэффекту, чем легкие, причем на основе такой теории возможно дать истолкование аномального рассеяния" гамма-лучей в хорошем согласии с измерениями Грея и Тэррэнта.

Перейдем теперь к вопросу о поле, вызываемом позитроном. В отличие от вопроса о движении позитрона в заданном поле, удовлетворительно разрешенного теЬрией, вопрос о поле самого позитрона еще не выяснен окончательно. Ведь мы имеем бесконечное множество состояний с отрицательной энергией. Можно утверждать даже, что число электронов с отрицательной энергией в единице объема должно оказываться бесконечным. С этой бесконечностью нужно уметь математически работать. Если мы сделаем обычное предположение: div = 4, то при бесконечном оно теряет всякий смысл.

Поэтому приходится сделать допущение, что некоторое „нормальное" распределение электронов по состояниям не вызывает никакого поля, и только разность между действительным распределением и этим нормальным является источником поля. В качестве нормального распределения естественно выбрать такое, в котором все состояния с отрицательной кинетической энергией заняты, а все состояния с положительной кинетической энергией свободны — при этом окажется, что поле позитрона совпадает с полем заряда -f- e. Однако дело обстоит так просто только в отсутствии внешнего поля: если таковое присутствует, то состояния с заданной кинетической энергией оказываются нестационарными, а потому нужно определить.нормальное" распределение каким-нибудь другим образом. Кроме того, это распределение необходимо вычесть из действительного распределения зарядов, т. е. нужно вычесть одну бесконечность из другой, хотя такое действие в математике не определено.

Только в одном случае удалось разрешить удовлетворительно эту задачу, а именно в случае статического поля (Дирак и Пайерльс). Для этого Дирак применяет свой метод, который в его книге (русский перевод, стр. 254) назван „методом плотности'. Каждый электрон характеризуется волновой функцией ); г Д е г — номер электрона, a q его координаты (включая и координату спина). Плотность электронов изображается в виде матрицы кото ^орая таким образом определяет распределение электронов. Она должна удовлетворять условию

ВСЕСОЮЗНАЯ ЯДЕРНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

которое дает, что все собственные значения этой матрицы равны или нулю или единице (принцип Паули: в каждом состоянии не больше одного электрона). Квантовое уравнение движения для этой матрицы имеет вид:

где — гамильтониан одного электрона, включающий внешнее поле и поле остальных электронов.

Какое же распределение уместно избрать в качестве „нормального", т. е.

не производящего поля? В качестве такового Дирак и Пайерль'с избирают распределение где W есть оператор кинетической энергии:



Pages:     || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие работы:

«Гасанов И.С. Плазменная и пучковая технология Издательство “Элм” Баку - 2007 Печатается по решению Ученого Совета Института Физики Национальной Академии Наук Азербайджана. Ответственный редактор: Д.ф.м.н., проф. Е.К.Гусейнов. Рецензент: Д.ф.м.н., проф. А.Х.Мурадов. Гасанов Ильхам Солтан оглы. Плазменная и пучковая технология. Издательство “Элм”, 2006, - 174 с. В книге рассматриваются физические процессы, лежащие в основе работы ионных и плазменных источников, а также их конструкции и...»

«Аннотация: В статье рассмотрены вопросы экономического механизма регулирования использования земель сельскохозяйственного назначения США, особое внимание уделяется зонированию сельских территорий, экономическому стимулированию консервации земель, разработке природоохранных программ и проектов землеустройства. Ключевые слова: земельная политика, землеустройство, зарубежный опыт, правила землепользования и застройки, зонирование территории, экономический механизм, регулирование земельных...»

«Издание третье, дополненное и переработанное Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям Социология, Культурология АСПЕКТ ПРЕСС Москва 2000 Ерасов Б.С. Социальная культурология: Учебник для студентов высших учебных заведений. — Издание третье,1 доп. и перераб. - М.: Аспект Пресс, 2000. - 591 с. 2 (Библиотека Fort/Da) || http://yanko.lib.ru Янко Слава УДК 373.167.1 ББК 60.5 Е69 Федеральная...»

«О.А.ГОМАЗКОВ НИИ биомедицинской химии ГОМАЗКОВ О.А. НЕЙРОГЕНЕЗ КАК АДАПТИВНАЯ ФУНКЦИЯ МОЗГА ИНСТИТУТ БИОМЕДИЦИНСКОЙ ХИМИИ ИМЕНИ В.Н.ОРЕХОВИЧА Книга профессора О.А.Гомазкова, специалиста в области биохимии и физиологии нейропептидов и ростовых нейротрофических факторов, анализирует информацию о нейрогенезе как адаптивной функции взрослого мозга. Данная книга представляет попытку иллюстрации молекулярной и клеточной механики современного мозга. В течение всей жизни в организме идет непрестанный...»

«141100.62:02 ПРОГРАММА ИТОГОВОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ АТТЕСТАЦИИ 1. Цели итоговой государственной аттестации Целями итоговой государственной аттестации являются: обобщение и оценка знаний, умений и навыков, полученных при изучении дисциплин направления и профиля, связанных с проектированием, исследованием и эксплуатацией теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС в части паровых и газовых турбин, теплообменного оборудования. установление уровня подготовки выпускника ИГЭУ к выполнению...»

«Н. Н. Петрова Основы психосоматической медицины В пособии, разработанном...»

«Дата переработкы: 18/июля/2011 Код продукта: BP1300 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВА/ПРИГОТОВЛЕНИЕ И КОМПАНИЯ/ ПРЕДПРИЯТИЕ Название продукта: ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД технического углерода, Технический углерод, печной технический углерод, Синонимы: сажа 01-2119384822-32 REACH peгистpaционний номep: BLACK PEARLS® / MONARCH® 1000, 1300, 1400, 1500; BLACK PEARLS® Эти данные безопасности действительны для следующих 1300B1. Вышеупомянутые наименования являются торговыми марками Cabot Corporation. марок: Добавка...»

«Бедник Дарья Юрьевна ИЗМЕНЧИВОСТЬ ИЗОТОПНОГО ОТНОШЕНИЯ УГЛЕРОДА И АЗОТА В ОНТОГЕНЕЗЕ И ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЯХ У ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ВЫСШИХ И НИЗШИХ ПОЗВОНОЧНЫХ 03.00.30-03 – биология развития, эмбриология диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: д.б.н. Ю.К.Доронин Москва, 2009 ОГЛАВЛЕНИЕ. ВВЕДЕНИЕ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Основные понятия и физико-химические представления о механизмах изотопного фракционирования. Изотопный состав и...»

«1 КНИГА ПАМЯТИ Труженики тыла Белозерского района 2 Книга Памяти. Труженики тыла Белозерского района. Составители Н. М. Сорокалетова, А. И. Букреев Редактор А. И. Букреев Книга издана по заказу и на средства Администрации Белозерского района. Администрация Белозерского района выражает глубокую признательность и благодарность всем, кто принял участие и оказал помощь в сборе материалов, подготовке и издании книги. 3 Глава Белозерского района Попов Иван Владимирович Доблесть земли Белозерской...»

«ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СОЦИАЛЬНУЮ И ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ НА БАЗЕ АТАШ ИСПОЛНИТЕЛЬСКОЕ РЕЗЮМЕ Издание 3 2005 Executive Summary of ESIA of Atash Marine Base CaspiEcology LLP Содержание: 1 ВВЕДЕНИЕ 1.1 ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ 1.2 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА 1.3 РАССМОТРЕННЫЕ АЛЬТЕРНАТИВЫ ПРОЕКТА 2 ЗАКОНОДАТЕЛЬНЫЙ И ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ 2.1 КАЗАХСТАНСКИЕ ПРИНЦИПЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 2.2 ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТОВ В КАЗАХСТАНЕ 2.3 ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТУ ЕБРР 3 ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАИНТЕРЕСОВАННЫХ СТОРОН 4...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.