Строение материи. Браже Р.А - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

11
3.3. Физический вакуум как форма существования материи
Термин «вакуум» в переводе с латинского означает «пустота». Однако
космическое пространство, даже в отдалении от космических объектов (звезд и
планет), никогда не бывает пустым. Эта среда заполнена множеством
взаимодействующих между собой виртуальных частиц, не проявленных в
нашем мире ввиду того, что их время жизни
много меньше времени,
необходимого для их регистрации. При взаимодействии таких частиц между
собой некоторые из них могут приобрести энергию, во много раз
увеличивающую время их существования.
Действительно, в квантовой физике существует соотношение
неопределенностей Гейзенберга, которое может быть записано в виде
где и − соответственно неопределенности в значениях энергии и
времени жизни частицы в состоянии с такой энергией,
ħ=1,05·10
-34
Дж·с − приведенная постоянная Планка. Из него следует, что при
некотором пороговом значении энергии время жизни виртуальной частицы
может возрасти до значения, при котором возможно ее наблюдение. Для
внешнего наблюдателя это выглядит как рождение «ниоткуда» материи в виде
пары частица-античастица.
По сути дела в современной физике физический вакуум
заменяет понятие
«эфир», которое было отвергнуто Эйнштейном в ходе закладки им основ
специальной теории относительности. Напомним вкратце историю вопроса. Из
отрицательного результата опыта Майкельсона – Морли был сделан вывод, что
свет во всех инерциальных системах отсчета распространяется в вакууме с
одной и той же скоростью. Стало быть, отпадает необходимость в
использовании
абсолютной неподвижной системы отсчета, связанной с некой
идеальной средой, получившей название «эфир», относительно которой
движутся звезды, планеты, различные другие объекты и частицы, а также
распространяются колебания физических полей – волны, в том числе и свет как
частный случай электромагнитных волн. Однако открытие виртуальных частиц
позволяет рассматривать физический вакуум как форму материи, находящуюся
в самом низком энергетическом состоянии. Согласно квантовой физике это
означает, такая материя не имеет поступательного движения, а может
совершать только так называемые «нулевые» колебания, как и гипотетический
некогда «эфир».
,ΔtΔE
Δ
E
Δ
t

Страницы