Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Дирак П.А.М. -> "Пути физики" -> 11

Пути физики - Дирак П.А.М.

Дирак П.А.М. Пути физики — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 88 c.
Скачать (прямая ссылка): putifiziki1983.pdf
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 37 >> Следующая

Многие из них нестабильны, одни в большей степени, другие - в меньшей.
Задавая вопрос о том, какие из этих новых частиц являются элементарными,
вы на самом деле не можете рассчитывать на точный ответ. Можно склоняться
к тому, что более стабильные частицы являются элементарными, а менее
стабильные не являются, но это деление весьма искусственно. Например,
протон и нейтрон во многом очень схожи, но протон стабилен, а нейтрон
нестабилен. Они настолько похожи, что было бы неразумно один считать
элементарнее другого. Таким образом, вопрос о том, какие частицы являются
элементарными, представляет собой одну из еще не решенных задач, над
которыми сейчас работают физики.
Я рассказал вам о том, как развивалась квантовая механика, и, в
частности, коснулся вопроса о том, как ее согласовать с механикой теории
Эйнштейна, необходимой при больших скоростях. В результате мы приходим к
концепции антиматерии. Однако проблемы квантовой теории этим не решаются.
Остается еще немало вопросов, связанных с построением
24
точной теории взаимодействия заряженной частицы с электромагнитным полем.
Используя модель заряженной частицы, в которой заряд считается
сосредоточенным в точке, вы увидите, что энергия, соответствующая
точечному заряду, оказывается бесконечной. Это одна из типичных
трудностей, возникающих при попытках построить точную теорию
взаимодействия частиц.
Современная квантовая теория прекрасно "работает" до тех пор, пока мы не
требуем от нее слишком многого - пока мы не пытаемся применять ее к
частицам очень высоких энергий и использовать на очень малых расстояниях.
Если мы все же попробуем это сделать, то получим уравнения, решения
которых не имеют смысла. Взаимодействия, с которыми мы имеем дело, всегда
приводят к бесконечностям. Эта задача волнует физиков вот уже 40 лет, но
пока в ее решении нет сколько-нибудь существенного прогресса.
Трудности, о которых мы говорили, заставляют меня думать, что основы
квантовой механики еще не установлены. Исходя из современных основ
квантовой механики, люди затратили колоссальный труд на то, чтобы на
примерах отыскать правила устранения бесконечностей в решении уравнений.
Но все эти правила, несмотря на то, что вытекающие из них результаты
могут согласовываться с опытом, являются искусственными, и я не могу
согласиться с тем, что современные основы квантовой механики правильны.
Ситуация, которая сейчас сложилась с бесконечностями, напоминает мне
время, когда использовали волновое уравнение, содержащее член d2/dt2. Я
думаю, что люди зря слишком легко принимают теорию, наделенную
принципиальными недостатками; очевидно, продвижение вперед возможно лишь
в том случае, если будет произведено какое-нибудь фундаментальное
изменение теории, почти такое же фундаментальное, как переход от
уравнения (7) к уравнению (9).
ЛЕКЦИЯ ВТОРАЯ
КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
Лекция была прочитана на физическом факультете университета Кентербери
(Крайстчерч, Новая Зеландия) 15 сентября 1975 г.
Сегодня мне бы хотелось поговорить о некоторых этапах развития квантовой
механики. В предыдущей лекции я обрисовал принципиальную структуру
квантовой механики. Эта структура включает в себя динамические
переменные, которые не коммутируют между собой, поэтому надо задать ком-
25
мутационные соотношения, чтобы сделать их определенными. Если такие
определенные динамические переменные заданы, то дальше понадобится
гамильтониан - величина, которая соответствует полной энергии и является
функцией динамических переменных.
Зная гамильтониан (который я буду обозначать Н), можно перейти к
построению гейзенберговских уравнений движения. Для любой динамической
переменной и справедливо соотношение
ihdu/dt = uH-Ни, (1)
которое дает схему построения гейзенберговских уравнений. Существует и
альтернативный, шредингеровский, формализм, в котором используется
волновая функция, удовлетворяющая волновому уравнению
ihdtyjdt = Ягр. (2)
Здесь Н - тот же гамильтониан, что входит в соотношение (2), но теперь он
интерпретируется как оператор, действующий на волновую функцию яр.
Теперь я хочу перейти к динамической системе, в которую входит много
одинаковых частиц. Волновая функция такой системы будет содержать
динамические переменные каждой из входящих в нее частиц. Посмотрим
сначала, может ли волновая функция быть симметричной по частицам. Ясно,
что гамильтониан системы должен быть симметричен по частицам: он
представляет собой их полную энергию и просто не содержит ничего такого,
что отличало бы одну частицу от другой. Поэтому из (2) следует, что если
функция яр симметрична, то производная dty/dt тоже будет симметричной, а
для этого надо, чтобы функция яр всегда оставалась симметричной, если она
была симметричной вначале.
Если бы эта ситуация оказалась реальной, то она отразила бы закон Природы
(для данных'частиц), по которому существуют только симметричные волновые
функции. На самом деле такой закон Природы существует, но только для
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 37 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed