Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зельманов А.Л. -> "Элементы общей теории относительности" -> 5

Элементы общей теории относительности - Зельманов А.Л.

Зельманов А.Л., Агаков В.Г. Элементы общей теории относительности — М.: Наука , 1989. — 240 c.
ISBN 5-02-014064-3
Скачать (прямая ссылка): elementiobsheyteoriiotnositelnosti1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 89 >> Следующая


Полное с квантово-механической точки зрения описание состояний и поведения микрообъекта или системы микрообъектов дается так называемой волновой функцией. В общем случае микрообъекту свойственны и волновые и корпускулярные черты и не свойственны ни точная локализация, ни определенное значение импульса. При одних физических условиях на передний

9 план выступают волновые свойства микрообъектов, при других — его корпускулярные свойства.

В квантовой механике одинаковые микрочастицы, входящие в одну систему, описьюаемую единой волновой функцией, могут быть различимы постольку, поскольку их состояния различны (принцип тождественности одинаковых частиц). В одних случаях (фермионы, т.е. частицы с полуцелым спином) система вообще не может содержать двух одинаковых частиц, находящихся в одинаковых состояниях (антисимметричная волновая функция). В других случаях (бозоны, т.е. частицы с целым спином) система может содержать любое число одинаковых частиц в одинаковых состояниях, но они не различимы (симметричная волновая функция). Во всех этих случаях имеет место своеобразная взаимозависимость состояний Ji поведения одинаковых частиц. Эта взаимозависимость, не имеющая классических аналогов и отличная от силового взаимодействия, проявляется как своеобразное — обменное или спиновое — взаимодействие, влияющее и на обычное силовое взаимодействие. В качестве примера макроскопических проявлений влияния обменного взаимодействия можно назвать явление ферромагнетизма.

Квантовая механика внесла существенные изменения также в статистическую физику, а через нее и в термодинамику.

Квантовая механика неприменима к быстрым движениям микрочастиц, при которых их кинетическая энергия немала по сравнению с энергией покоя, и к излучению, кванты которого обладают энергией, немалой по сравнению с энергией покоя электрона.

6. Релятивистская квантовая теория. Полная энергия движущейся частицы равна сумме кинетической энергии и энергии покоя. Если скорость частицы так велика, что кинетическая энергия порядка энергии покоя легкой частицы (например, электрона), то квантовой механики недостаточно для описания ее движения. При таких высоких энергиях происходят процессы взаимопревращения частиц друг в друга (включая фотоны), в частности процессы рождения и аннигиляции частиц и античастиц. Рассматривать эти процессы необходимо уже с привлечением релятивистской квантовой теории.

В релятивистской квантовой теории теряет смысл противопоставление частиц и поля: частицам каждого типа соответствует свое, эквивалентное им поле и наоборот. При этом поля, соответствующие частицам с иолу-целым спином, не имеют классических аналогов. Эту теорию в известном смысле можно рассматривать как обобщение квантовой механики на область быстрых движений и силовых полей и вместе с тем как обобщение механики и электродинамики СТО на область квантовых явлений. Для релятивистской квантовой теории существенны и релятивистская постоянная 1/с, и квантовая постоянная ft. Эта теория вместе с СТО и ОТО составляет группу основных релятивистских теорий. Релятивистскую квантовую теорию можно было бы считать наиболее общей из негравитационных теорий. Однако она еще не завершена и не приведена в логически удовлетворительное состояние, так как испытывает существенные затруднения в случае так называемых сильных взаимодействий, к которым относятся взаимодействия между тяжелыми элементарными частицами. 10 7. Общая физическая теория. Логически, очевидно, возможна одна общая теория элементарных частиц и силовых полей — общая физическая теория, которая была бы обобщением релятивистской квантовой теории на область гравитационных явлений, или, что то же, обобщением общей теории относительности на область квантовых явлений. Можно представить себе такие физические условия и процессы, при которых существенную роль играют и сильные гравитационные поля, и квантовые явления. В качестве примера можно указать конечную стадию сжатия больших гра-витирующих масс, приводящего к неограниченному росту плотности (гравитационный коллапс), а также начальную стадию обратного такому сжатию процесса расширения. Возможность этих процессов предсказьюается теорией тяготения Эйнштейна. По-видимому, при достаточно высокой плотности ни релятивистская квантовая теория, ни общая теория относительности не могут быть достаточными. Можно думать, что в указанном случае требуется еще не найденная общая физическая теория.

Вероятно, построение общей физической теории также будет связано с введением новых понятий, идей и представлений. Пока сделаны лишь отдельные попытки построения релятивистской квантовой гравитационной теории, которая естественным образом должна совпадать с общей физической теорией или составлять ее существенную часть. Основные уравнения последней, во всяком случае ее наиболее общие уравнения, должны содержать три мировые постоянные: у, 1 /с, ft. Не исключено, однако, что в такой теории вообще не будет наиболее общих дифференциальных уравнений, но будут сформулированы принципы, позволяющие составлять уравнения для любых допускаемых ею частных случаев.
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 89 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed