Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Иваненко Д. -> "Новейшие проблемы гравитации" -> 123

Новейшие проблемы гравитации - Иваненко Д.

Иваненко Д. Новейшие проблемы гравитации — Москва, 1961. — 489 c.
Скачать (прямая ссылка): noveyshieproblemi1961.djvu
Предыдущая << 1 .. 117 118 119 120 121 122 < 123 > 124 125 126 127 128 129 .. 142 >> Следующая


Сравнивая эти формулы с экспериментом, мы получаем достаточно хорошее согласие при использовании значений zna для изотопа наибольшего содержания для каждого из упомянутых выше веществ: магналия, меди и платины. В табл. 1 приведены значения |6Л/Л| в единицах 10~8, вычисленные с помощью формул (1)—(4) для каждого из этих изотопов. Радиус ядра R [9] определяется формулой

R= 1,24Л1/з.1013 см. (5)

Из табл. 1 видно, что различия для магналия — платины и меди — платины в каждом столбце много больше, чем экспериментальное значение 1A. В самом деле, если мы игнорируем маловероятную возможность случайного совпадения, мы можем сделать вывод, что гравитационная масса электрона равна его инертной массе с точностью до

Следует также отметить, что согласие между предсказаниями Эйнштейна и экспериментальными данными для гравитационного отклонения светового луча показывает, что электромагнитная энергия ведет себя в соответствии с принципом эквивалентности. Однако, по-видимому, имеется расхождение между теорией с экспериментом порядка 10—20%. Обзор этих работ см. в [6]. 16. Гравитационные свойства антиматерии_431

Таблица 1

Значения Z, А и ЬА/А, вычисленные с помощью формул (1)-(4), для изотопа наибольшего содержания каждого из упомянутых здесь

веществ

I б А/А Мое
Вещество Z А из формулы (1) из формулы (2) из формулы (3) из формулы (4)
Магналий . . . 13 27 26 400 25 144 000 890 000
Медь..... 29 63 25 200 68 242 000 923 000
Платина . . . 78 195 21 900 223 397 000 838 000

IO 4, что энергия связи атома дает одинаковый вклад в обе массы с точностью (1/4)%, что электростатическое отталкивание между протонами ядра повышает вес, согласующийся с принципом эквивалентности с точностью до 2-10"6 и что энергия связи ядра уменьшает вес атома на ожидаемую величину в пределах IO"5.

Доводы такого же рода могут быть использованы для доказательства того, что позитроны имеют такую же или примерно такую же (и с тем же самым знаком) гравитационную массу, что и электроны. Это доказательство имеет определенный интерес, поскольку некоторые физики предполагают (главным образом в связи с космологией), что антиматерия может иметь обратный знак гравитационной массы по отношению к обычной материи (см., например, [10—12]). Под «антиматерией» понимается вещество, в котором обычные элементарные частицы (электроны, протоны, нейтроны) заменены на античастицы (позитроны, антипротоны, антинейтроны). Реальные позитроны в обычной материи отсутствуют, так что необходимо использовать виртуальные позитроны, которые возникают вследствие поляризации вакуума кулоновским полем атома. Так как амплитуда вероятности наличия виртуальной электрон-позитронной пары имеет порядок Ze2/tic=Z/137 (для не очень больших Z), мы можем предположить, что 432

JI. Шифф

разность масс запишется в виде

МбАът^у, (6)

если позитроны имеют отрицательную гравитационную массу покоя. Количественный расчет этой разности масс приведен в следующем параграфе данной статьи, где показано, что выражение (6) дает правильный порядок величины; сравнение с экспериментами Этвеша указывает на то, что позитрон имеет нормальную гравитационную массу [13].

Аналогичные аргументы могут быть приведены и в случае антинуклонов [13]1). Как и в предшествующем случае, виртуальные антипротоны и антинейтроны могли бы образоваться вследствие поляризации нуклон-антинуклонного вакуума мезонным полем ядра. Если бы антинуклоны обладали аномальной гравитационной массой, соответствующая величина MbA была бы значительно больше, чем для виртуальных позитронов. Однако эти рассуждения покоятся на менее надежном экспериментальном и теоретическом основаниях. В этом случае ожидается более сильный эффект потому, что, во-первых, амплитуда вероятности появления в виртуальном состоянии нуклон-антинуклонной пары была бы скорее порядка единицы, чем Zl 137, и, во-вторых аномалия массы была бы порядка ЛЇ, а не т. С другой стороны, структура теории мезон-нуклонного поля изучена значительно хуже, чем квантовая электродинамика, так что в настоящее время вряд ли можно сделать надежные вычисления. Кроме того, нет прямого экспериментального подтверждения существования поляризации нук-лон-антинуклонного вакуума, как это имеет место для случая поляризации электрон-позитронного вакуума. Последняя проявляется в лэмбовском сдвиге уровней,

О возможности использования виртуальных пар в связи с обсуждением гравитационной массы античастиц с помощью экспериментов Этвеша было впервые предложено Ф. Моррисоном CllJ. Он провел также некоторые качественные рассмотрения для антинуклонов. Аналогичные качественные рассмотрения и результаты количественных расчетов для случая позитрона см. в нашей работе [13]; выполняя эту работу, мы не были осведомлены об указанной работе Моррисона. Позднее Моррисон информировал автора (частное сообщение), что он независимо получил оценку порядка величины [6]. 16. Гравитационные свойства антиматерии

433

где вклад поляризации вакуума может быть вычислен количественно [14]. По этим причинам мы не будем пытаться рассчитывать эффект аномальной гравитационной массы антинуклона на основе экспериментов Этвеша, хотя представляется, что этот эффект был бы большим, и посвятим следующий параграф количественному рассмотрению случая с позитроном.
Предыдущая << 1 .. 117 118 119 120 121 122 < 123 > 124 125 126 127 128 129 .. 142 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed