Концепции современного естествознания. Материалы к семинарским занятиям. Ч.1. Браже Р.А - 104 стр.

UptoLike

104
троны, которые мы видим, летают в пространстве, не находя пустого
отрицательного уровня.
Для того чтобы поднять электрон на положительный уровень,
т. е. чтобы образовалась электрон-позитронная пара, необходимо
затратить энергию, равную 1 МэВ. Если энергия поступает извне, то,
говорят, образуется «реальная» пара. В нашем случае энергия
появляется в результате квантовых флуктуаций, и частицы рождаются
виртуально. Разлететься и остаться они не могут, а существуют в
течение короткого времени, такого, чтобы их нельзя было
обнаружить, иначе нарушаются законы сохранения энергии и
импульса. Однако говорить, что рождение виртуальных частиц
процесс нереальный, было бы неправильным, о чем говорят
множество экспериментальных данных.
Рассмотрим следующий пример для электромагнитных сил. По-
местим пробную заряженную частицу, например, позитрон в вакуум.
Из-за квантовых флуктуаций будут рождаться электрон-позитронные
пары. Вокруг нашего пробного заряда появится экран из электронов.
Этот процесс называется
поляризацией вакуума. Если теперь другой
заряд (реальный) подносить к позитрону, то с уменьшением расстоя-
ния экранировка будет ослабевать, а взаимодействие пробных зарядов
увеличиваться.
Теперь рассмотрим поведение кварка, помещенного в вакуум.
Рождение виртуальных пар кварков и антикварков приведет к экрани-
рованию первичного кварка. В этом случае переносчиками взаимо-
действия являются глюоны, которые несут цветной заряд и поэтому
сами порождают новые виртуальные глюоны. Такой процесс ведет
уже к «размазыванию» заряда, а не к экранированию. Передвигая дру-
гую пробную частицу, несущую цветной заряд, к облаку размазанного
цветного заряда, мы увидим следующее: по мере приближения к цен-
тру облака цветовой заряд уменьшается, интенсивность взаимодейст-
вия ослабевает, и, наконец, на достаточно малых расстояниях от цен-
тра частицы практически не взаимодействуют, т. е. ведут себя как сво-
бодные.
Итак, мы имеем следующую картину. С уменьшением расстояния
между частицами электромагнитное взаимодействие между ними уве-
личивается, а сильное уменьшается. Следовательно, можно найти та-
кое расстояние, на котором оба взаимодействия становятся одинаково
эффективными и теряют свою индивидуальность. Согласно теорети-
ческим расчетам это происходит при
r = 10
-30
м. Используя формулу
E
r
=
210
14
,