Пути физики - Дирак П.А.М.
Скачать (прямая ссылка):
не нашли. Монополи могли бы стремиться к полюсам магнитного поля Земли, и
поэтому их искали в. высокоширотных областях, однако и там пока не
обнаружили. Может быть, монополи "просачиваются" сквозь Землю "в надежде"
приблизиться к ее магнитным полюсам. Возможно, они до сих пор не найдены
из-за того, что они слишком глубоко проникают в земную поверхность. Ведь
на самом-то деле мьь не знаем, насколько глубоко монополь может
проникнуть в-твердое вещество. Не думаю, чтобы кто-нибудь делал такие
оценки. Без дополнительных сведений о монополе это было бы. нелегкой
задачей. Кроме того, Прайс с сотрудниками считают, что масса найденного
ими монополя составляет около двухсот или даже больше протонных масс.
Если это правильно, то понятно, почему на высокоэнергетических установках
не регистрируются монополи. Энергии подобных установок недостаточно (в
настоящее время) для того, чтобы создать пару частиц с нужной массой: нам
понадобилась бы просто гигантская" энергия в системе центра инерции.
Думаю, что на этом мне следует остановиться и в качестве вопроса
предложить вам поразмыслить над тем, существует или не существует
монополь. Я надеюсь, что экспериментаторы придут к определенному выводу
(Прайс с сотрудниками обещали написать еще одну статью. Та работа, о
которой я рассказал, была опубликована в журнале "Physical Review
Letters" в номере от 25 августа 1975 г.)*.
Состояние экспериментов по обнаружению монополя на декабрь 1976 г.
Монополь невозможно расщепить до тех пор, пока он не столкнется с другим
монополем, противоположным по знаку магнитного заряда. Мы в этом уверены
так же, как в сохранении электрического заряда. Оба утверждения вытекают
из: уравнений Максвелла.
Если монополи, как дождь, "сыпятся" на землю из космоса,, то они должны
быть "разбросаны" повсюду. Их очень интенсивно искали, но результаты
поисков оказались отрицательными. Возможно, монополи очень глубоко
проникают в землю. Но тогда они бы захватывались ферромагнитными
материалам"
* Phys. Rev. Lett., 1975, vol. 35, № 8, p. 487. -Примеч. пер.
535
м хотя бы несколько монополей должны были быть обнаружены вблизи земной
поверхности.
Из-за того, что отрицательных результатов очень много, большинство
физиков не верят в существование монополей в космическом излучении и
поэтому ищут другое объяснение результатов, которые наблюдали Прайс с
сотрудниками. Это непростая задача. Первоначальное объяснение Альвареса,
состоящее в том, что ядро платины распалось, пройдя через лек-сановые
пластинки, опровергнуто результатами травления других пластинок, не
входящих в первоначальную стопку.
Похоже, что ни одна из известных частиц не подходит для объяснения
эксперимента. Если эта частица - заряженное ядро, то тогда оно должно
было бы быть сверхтяжелым, лежащим вне области известных ядер. В
противном случае это могло быть ядро антиматерии.
Очень трудно делать какие-либо заключения по поводу частицы, которая
наблюдалась всего один раз. Мы очень надеемся на то, что монополь еще
увидят в будущих экспериментах.
ЛЕКЦИЯ ЧЕТВЕРТАЯ
РЕЛЯТИВИСТСКОЕ ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ
БЕЗ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ЭНЕРГИЙ
Лекция была прочитана на кафедре теоретической физики университета Нового
Южного Уэльса (Кенсингтон, Сидней, Австралия) 26 августа J975 г.
Сегодня мне бы хотелось рассказать об одном интересном .направлении в
развитии релятивистской квантовой механики, а именно, о новом
релятивистском волновом уравнении. Я расскажу о некоторых основных
характеристиках этого уравнения и о природе его решений. Новое волновое
уравнение является релятивистским и описывает частицы, масса которых
отлична от нуля. Оно обнаруживает формальное сходство с ¦обычным
релятивистским волновым уравнением для частиц ¦со спиновым угловым
моментом, равным половине кванта. Но это лишь видимое сходство: частицы,
подчиняющиеся новому уравнению (если только они существуют), должны иметь
-совершенно иные характеристики, чем частицы со спином 1/2 (например,
электроны, протоны и т. д.), которые описываются первоначальным
уравнением.
Вспомним' первоначальное уравнение. Мы будем рассматривать частицы с
массой покоя, отличной от нуля, и для просто-
54
ты выберем систему единиц, в которой
h - m = c= 1, (1)
где /г. и с имеют обычный смысл. В такой системе первоначальное волновое
уравнение запишется в виде
{д/дха + агд/дхг + iат} ^ = 0. (2)
Здесь используется общепринятое обозначение суммирования, т. е. агд!дхг
означает сумму а1д!дх1 + а2д/дх2 + а3д/дх3г так как индекс г в данном
случае пробегает значения 1, 2, 3. Буквами х0, хи х2 и х3 обозначены
соответственно четыре-пространственно-временные координаты частицы i,x,y
и г. Коэффициенты аг (г = 1, 2, 3) и ат представляют собой матрицы
размера 4x4, выбранные так, чтобы все они коммутировали друг с другом и
чтобы квадрат каждой из них был равен единичной матрице размера 4x4. Это
означает, что
[ап ^]+ = "Л + аЛ = ° (3)
для r^s и г, s=l, 2, 3;
a21 = a22 = al = a2m==l (4)
