Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Максвелл Дж.К. -> "Статьи и речи" -> 118

Статьи и речи - Максвелл Дж.К.

Максвелл Дж.К. Статьи и речи — М.: Наука, 1968. — 423 c.
Скачать (прямая ссылка): statiirechi1968.djvu
Предыдущая << 1 .. 112 113 114 115 116 117 < 118 > 119 120 121 122 123 124 .. 185 >> Следующая

возможные результаты экспериментов, запроектированных для локализации
частицы), нельзя спрашивать, где находится фотон, кроме как в рамках
геометрической оптики. Если ограничить все электромагнитное поле малой
областью, то можно предположить,
285
что правильно считать, что фотоны паходятся где-то там, но нельзя более
точно локализовать их, как это можно сделать в эксперименте с
электронами. Это является следствием того факта, что фотоны имеют нулевую
массу покоя и распространяются со скоростью света.
Такого же рода трудности возникают, когда электроны пли другие частицы
отыскиваются в релятивистской области. Если проектируется эксперимент,
имеющий целью попытку локализовать их более точно, то принцип
неопределенности требует такого мощного действия сил на них, что не
только их момент изменяется на величину, указываемую принципом
неопределенности, но кроме того, создаются пары новых частиц, и к тому
времени, когда эксперимент заканчивается, уже не ясно, что мы искали.
Эти осложнения с понятием поля, которые являются следствиями квантовой
теории, уже достаточно плохо выглядят, но вдобавок к ним мы узнали, что
существует много предсказаний, которые мы хотели бы сделать относительно
электромагнитного поля, но которые приводят к бесконечным ответам. Одно
из них я уже упоминал. Поскольку существует нулевое колебание для каждого
типа колебаний электромагнитного поля, и поскольку существует бесконечное
число таких типов (так как нет нижнего предела для возможной длины волны
и, следовательно, нет верхнего предела для момента протона), средняя
энергия этого флуктуирующего поля, вычисленная обычным путем, оказывается
бесконечно большой. Это тесно связано с растущей интенсивностью
флуктуаций по мере того, как рассматриваются все меньшие и меньшие
области. Поэтому нам следует объяснить, о чем мы говорим, когда
утверждаем, что то, что мы действительно наблюдаем как энергию, есть
только энергия поля минус энергия, которая существовала бы там нормально
в вакууме. Таким способом мы выключаем себя из бесконечной энергии
вакуума. Пожалуй, это можно было бы сделать несколько более приемлемым
благодаря тому факту, что в вакууме существуют бесконечности, одни из
которых являются положительными, а другие отрицательными. При достаточном
благоразумии можно убедить себя, что эти бесконечности могут взаимно
уничтожаться или, по крайней мере, в том, что ответ двусмыслен и
необходимо принять разумную точку зрения, состоящую в таком описании, при
котором вакууму не приписывают никакой энергпи.
286
Эти бесконечности умножаются, когда рассматривается взаимодействие частиц
с полями или друг с другом. Так, если мы описываем электрон как точечный
заряд, тогда энергия поля, им создаваемая (даже энергия статического
поля), бесконечно велика. Это было известно Лоренцу, который попытался
ввести такую схему, в которой электрон был не математической точкой, а
имел конечные размеры.
Сначала была надежда, что квантовая теория устранит это затруднение так
же, как она практически устранила все затруднения до-квантовой физики.
Однако в действительности это затруднение осталось. Энергия точечного
заряда все еще бескопечна, даже если привлечь все квантовые законы. Мы
научились справляться с этим потому, что не знаем энергии покоя электрона
самого но себе. Мы не можем сказать, какая энергия покоя была бы у него,
если бы был устранен весь заряд, так как мы никогда не видели электрона
без заряда. То, что мы наблюдаем, есть полная масса или полная энергия
покоя частицы со всеми связанными с ней полями. Поэтому все вычисления
должны производиться так, будто только эта наблюдаемая величина входит в
них. Развитие квантовой теории поля в послевоенные годы научило нас, что
если мы будем следовать такой процедуре, то вещи будут выглядеть лучше.
Конечно, это включает фикцию, состоящую в том, что частица обладает
бесконечной отрицательной механической энергией или массой - такой же
фикцией, как и бесконечная положительная энергия электромагнитного поля с
частицей, находящейся ,в середине его. Если мы примем, что эти частицы
взаимно уничтожаются,- не произвольно, как это может показаться, но в
силу определенных процессов, которые были последовательно развиты, тогда
все физически наблюдаемые результаты, могут быть выражены через другие
наблюдаемые результаты, и все получается конечным Должны ли мы уплатить
какую-то цену за эту в основном непоследовательную картину? означает ли
это, что если мы проведем расчеты за пределы точности, практически
достижимой в настоящее время, то мы встретимся с трудностями (как
полагают многие) или же мы сумеем выразить все непосредственно только
через физические величины, не прибегая к двум отдельным понятиям -
энергии поля и механической энергии, которая тогда исчезнет из физики,
как исчезли механические модели Максвелла за уравнениями, которые он
написал,- судить еще рано.
Развитие кинетической теории газов (Максвелл) *
Предыдущая << 1 .. 112 113 114 115 116 117 < 118 > 119 120 121 122 123 124 .. 185 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed