История и методология химии. История становления учения о сложном строении атома. Миттова И.Я - 38 стр.

                                                38

                     ИФ П РАН.

по сле до в ат е льно му квант о в о му о писанию эле ктро магнит но го по ля. О дним из
сле дст в ий по ст ро е нно й т аким о бразо м квант о в о й эле ктро динамики яв ились
в ыв о ды, касаю щ ие ся в ынуж де нно го излуче ния, ко т о рые уж е в наш е в ре мя
ле гли в о сно в у це ло го направ ле нияв физике — кв ант о в о й эле ктро нике.
       Т ако й по дхо д по зв о лил П. Д ираку т е о ре т иче ски до казат ь сущ е ст в о в ание
с пин а эле ктро на, пре дсказание ко т о ро го было сде лано в пе рв ые аме риканскими
физиками Д ж о рдж е м Ю дж ино м У ле нбеко м 35 и                   С амю эле м Абрахамо м
                 36
Гаудсмит о м на о сно в ании де т ально го анализа т о нко й ст руктуры ат о мных
спе ктро в .
       С амым в ыдаю щ имся до ст иж е ние м английско го уче но го яв илась
фо рмулиро в ка знаме нит о го уравн е н ия Д ирака - квант о в о го урав не ниядв иж е ния
для част иц со спино м 1/2 (наприме р, эле ктро но в и по зит ро но в , мю о но в ),
удо в ле т в о ряю щ е е т ре бо в аниям спе циально й т е о рии о т но сит е льно ст и.
       Д о эт о го мо ме нт а дв е в е ликих т е о рии XX в е ка — т е о рия о т но сит е льно ст и
и квант о в ая ме ханика — о ко ло дв ух де сят ко в ле т разв ив ались паралле льно , но
не зав исимо , хо т я де лало сь в се бо ле е о че в идным, чт о их о бъе дине ние
не о бхо димо и не избеж но . К о гда в о зникла квант о в ая т е о рия ат о ма, и о бъе кто м
рассмо т ре ния ст ал эле ктро н, т о в начале казало сь, чт о для е го о писания
до ст ат о чно «не ре лят ив ист ско го » в о лно в о го урав не нияЭ . Ш ре динге ра (7) и (9).
Э т о урав не ние со про в о ж дае т ся эпит е т о м “ не ре лят ив ист ско е ” по т о й причине ,
чт о е го в ид о ст ае т ся не изме нным лиш ь при “ не ре лят ив ист ских”
пре о бразо в аниях Галиле я для ко о рдинат и в ре ме ни, но ме няе т ся, е сли
испо льзо в ат ь “ ре лят ив ист ские ” пре о бразо в анияЛо ре нца.
       Рабо т ы П. Д ирака яв ились зако но ме рным синт е зо м т е о рии
о т но сит е льно ст и и в о лно в о й ме ханики, о т крыв по ист ине но в ые го ризо нт ы в
испо льзо в ании квант о в о -ме ханиче ских ме т о до в для о писания и пре дсказания
про це ссо в и яв ле ний микро мира. Испо льзуя изящ не йш ий и изо щ ре нный
мат е мат иче ский «мат ричный» ме т о д, Д иракприш е л кзнаме нит о му урав не нию ,
но сящ е му е го имя. Э т о урав не ние было о публико в ано в рабо т е , в ыш е дш е й 1
фе в раля 1928 го да. В по сле дст в ии, сам ав т о р писал: “ Я о бнаруж ил из эт о го
урав не ния, чт о эле ктро н о бладае т спино м, рав ным 1/2, и магнит ным мо ме нт о м,
и чт о          значе ние       спина и магнит но го              мо ме нт а со гласуе т ся с
экспе риме нт альными. По луче нный ре зульт ат был со в е рш е нно не о ж иданным...
Я счит ал, чт о про ст е йш е е ре ш е ние по лучит ся для част ицы без спина, а уж е
зат е м нуж но буде т в в е ст и спин...” . Т аким о бразо м, ст ро го мат е мат иче ски П.
Д иракдо казал, чт о эле ктро ну, кро ме заряда и массы, до лж на быт ь приписана
е щ ё о дна в нут ре нняяхаракте рист ика - спин.
       Е щ е о дним чре зв ычайно в аж ным фундаме нт альным сле дст в ие м эт о го
урав не нияяв ило сь т е о ре т иче ско е пре дсказание сущ е ст в о в ания“ ан т ичас т иц ы ”
эле ктро на. Э т у част ицу, назв анную позит рон ом, де йст в ит е льно в ско ре
о бнаруж ил на о пыт е аме риканский физикК арл Д эв ид Анде рсо н 37. В наст о ящ е е