Теория Дирака

В 1955 г. открыт антипротон, а в 1956 г.— антинейтрон существование этих частиц предсказывалось еще в 30-х годах на основании теории Дирака. [c.340]

Истолкование теории Дирака с помощью схем (рис. 116, 117), несмотря на наглядность, наталкивается на серьезные принципиальные трудности. Например, для того чтобы описать переход одной неизменной частицы (е ) из одного состояния в другое, сопровождающейся появлением потребовалось [c.350]

Теория Дирака 350—352 Тепловые нейтроны 277, 311 [c.396]

Согласно теории Дирака, уровни с отрицательной энергией действительно существуют и могут заполняться электронами, число которых определяется принципом Паули. Обычно все отрицательные уровни заняты электронами, которые создают совершенно равномерный и, следовательно, ненаблюдаемый фон (рис. 233). Однако если одному из таких электронов сообщить энергию больше расстояния между областями положительной и [c.545]

Из релятивистской теории Дирака следует, что поглощение обычной частицы эквивалентно рождению античастицы (и наоборот). Действительно, если из состояния с отрицательной энергией изъять одну частицу (поглощение), то это будет равносильно уменьшению энергии на —ШеС , т. е. увеличению ее на При этом появляется дырка со свойствами античастицы (рождение). Таким образом, для частиц и античастиц существует своеобразная алгебра, которая позволяет переносить их из одной стороны уравнения, описывающего какой-либо процесс, в другую с одновременной заменой частицы на античастицу. Проиллюстрируем ее на примере образования (е+—е )-пары и фотоэффекта. [c.547]

Рис. 67. Структура линии Не II, А 4686 А, в соответствии с теорией Дирака.

Впоследствии изучению структуры этой линии было посвящено весьма большое число работ [28-31] и выяснено. что как и в случае водорода Зу -термы несколько сдвинуты относительно термов Pi/j. На рис. 67 и 68 даны схемы уровней и структура линий Не II, X 4686 А в соответствии с теорией Дирака и с учетом сдвигов уровней З Зу и относительно уровней 3 и 4 Ру . [c.130]

При учете тонкой структуры линий водорода необходимо принимать во внимание расщепление уровней, вызванное спин-орбитальными взаимодействиями. Это ведет к зависимости вероятностей переходов не только от квантовых чисел л и /, но и от квантового числа у. Такие расчеты могут быть выполнены на основании теории Дирака и приводят к значениям относительной интенсивности компонент тонкой структуры, которые были даны в 27. [c.425]

Аномалия гиромагнитного отношения для электрона также была обнаружена радиочастотным методом. В 64 было указано, что в соответствии с теорией Дирака гиромагнитное отношение для электрона = 2 в действительности оно [c.576]

Эксперименты были направлены на наблюдение ядерных процессов при все больших энергиях путем использования мощных ускорителей и усовершенствования методов изучения космических лучей, в составе которых имеются частицы огромной энергии вплоть до 10 эв. Так, в подтверждение теории Дирака были найдены античастицы, соответствующие известным элементарным частицам в 1955 г. — антипротон, а в 1956 г. — антинейтрон. [c.10]

Существование уходящей в бесконечность области отрицательных уровней энергии представляло большую трудность для истолкования в теории Дирака. Действительно, возникало противоречаще реальной действительности положение, при котором электрон, находящийся в состоянии >с Е> + теС должен был бы переходить на свободные нижние уровни с отрицательной энергией, испуская у-кванты. В дальнейшем, опускаясь все ниже и иже по шкале энергий до Е= —оо, он испускал бы все новые у-кванты. Поэтому Дирак предположил, что все уровни с отрицательными энергиями заняты электронами. Поскольку согласно принципу Паули в каждом состоянии может находиться только один электрон, переходы становятся невозможными и область со.стояний с отрицательными энергиями образует равномерный и потому ненаблюдаемый фон. Реальные же наблюдаемые электроны встречаются только на уровнях с Е> ШеС . [c.151]

Магнитный ДИПОЛЬНЫЙ момент, связанный со спином элементарных частиц, не может быть выведен таким простым образом. Магнитный момент элементарной частицы должен быть получен из опыта. В то время как магнитный момент электрона равен минус одному магнетону Бора, в согласии с электронной теорией Дирака, магнитный момент протона имеет аномальное значение. [c.10]

Согласно теории Дирака уровни 2 S ,, и 2 у водорода и водородоподобных ионов должны совпадать. Между тем Лэмб и др. [174—176] с помощью микроволновых методов показали, что существует сдвиг этих уровней как у водорода, так и у дейтерия (рис. 7.6). [c.312]

Так было введено понятие античастицы (Дирак, 1931 г.). Открытие позитрона имело фундаментальное значение оно блестяще подтвердило теорию Дирака, став первым наблюдением античастицы. В 1933 г. аннигиляция электрона и позитрона в два фотона впервые наблюдалась экспериментально. Подробнее об античастицах будет рассказано в 8.2. [c.29]

Из теории Дирака следовало, что наряду с аннигиляцией электрона и позитрона с образованием фотонов должен существовать и обратный процесс — рождение фотонами пары электрон-позитрон. [c.29]

В последующем изложении мы будем пользоваться представлением, непосредственно относящимся к применяемой во всей данной книге формулировке квантовой теории Дирака и к уже полученным на этой основе результатам. [c.93]

Среди решений уравнений Дирака, описывающих обычные (с положительной энергией) состояния электрона, имеются также решения, которые соответствуют состояниям с отрицательными значениями энергии. Это представляло большие трудности для теории, и первые несколько лет предпринимались 1юпытки избавиться от состояний с отрицательной энергией. Одним из авторов этих попыток был Э. Шредингер. Однако было ясно (как показал И. Е. Тамм), что без состояний, соответствующих отрицательным энергиям, теория Дирака становится бессильной объяснить ряд важнейших явлений. (Теория Дирака успешно объясняет аномальный эффект Зеемана, тонкую структуру спектральных линий, закон рассеяния -лучей, закон тормозного излучения электрона.) [c.350]

Протон и нейтрон, так же как и электрон, являются ферми-евскими частицами (их спин 1/2), о в отличие от электрона они имеют аномальный магнитный момент. В связи с этим теория Дирака в ее первоначальном виде не может быть применена для описания свойств нуклона. Однако основной результат теории Дирака — получение решения для зарядовосопряженных частиц—сохраняется в теориях, построенных для описания других элементарных частиц. Соответствующая теория, развитая для нуклонов, цредсказывает существование частицы, зарядовосопряженной протону, т. е. имеющей массу, спин и время жизни протона (столь же стабильной, как и протон), отрицательный электрический заряд и равный по величине, но противоположный по направлению магнитный момент. Эта частица называется антипротоном р. [c.621]

Согласно теории Дирака, уровни с отрицателькой энергией действительно существуют и могут заполняться электронами, число которых определяется принципом Паули. Обычно все отрицательные уровни заняты электронами, которые создают [c.98]

Опыты Лэмба и Ризерфорда. Теория Дирака хорошо объясняет тонкую структуру атомных спектров как результат проявления спиновых и релятивистских эффектов. В соответствии с формулой (72.43) уровни энергии атома водорода зависят от главного квантового числа п и квантового числа у. Поэтому два различных состояния с одинаковыми п uj должны обладать одинаковой энергией. В частности, состояния должны обладать одинаковой энергией, причем их совпадение должно быть точным. Уже в 1934 г. спектроскописты высказывали сомнение в [c.400]

Своими опытами Лэмб и Ризер-форд доказали, что уровни 2 Sj 2 и 2 Pii2 ие совпадают между собой, как это предсказывается теорией Дирака. Разность между этими уровнями по частотам равна 1058 МГц. Взаимное расположение уровней 2 Sj 2> и [c.401]

Рис. 66. Расщепление двухквантового уровня водорода а) по теории Дирака 6) по экспериментальным данным.

Сложный эффект Зеемана удается объяснить, вводя в рассмотрение спин электрона. Теория может быть построена на основании уравнения Шредингера или более непосредственно с помощью теории Дирака Разберем ее, привлекая полумодельные представления, аналогичные тем, которыми мы пользовались в 39, рассматривая общую векторную схему для атомов. [c.334]

В качестве дальнейшего применения радиочастотного метода укажем на определение лэмбовского сдвига в атоме водорода. Как было сказано в 26, в результате сдвига уровни 2 5,/ и 2 2р, водорода отстоят друг от друга приблизительно на 0,035 в то время как по теории Дирака они должны точно совпадать между собой. Идея опыта Лэмба и Ризерфорда [i3o-i32j основана на том, что уровень 2 Si/ является метастабильным. Если атомный пучок водорода подвергнуть возбуждению, то можно накопить значительную концентрацию атомов водорода в состоянии 2 (рис. 330). [c.575]

Возможность А. была предсказана П. Дираком (Р. А. М. Dira ) на основе развитой им квантовомеха-нич. релятивистской теории электрона (см. Дырок теория Дирака). В 1932 в космич. лучах были обнаружены первые античастицы — позитроны, в 1933 заре-гистрирооаны случаи А. пар электрон-позитрон. [c.85]

Как в теории тяготения Ньютона, так и в общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна Г. п. рассматривается как универсальная константа природы, не меняющаяся в пространстве и времени и независящая от физ. и хим. свойств среды и гравитирующих масс. Существуют варианты теории гравитации, предсказывающие переменность Г. п. (напр., теория Дирака, скалярно-тензорные теории гравитации). Нек-рые модели расширенной супергравитации (квантового обобщения ОТО) также предсказывают зависимость Г. п. от расстояния между взаимодействуюпдами массами. Однако имеющиеся в настоящее время наблюдательные данные, а также специально поставленные лабораторные эксперименты пока не позволяют обнаружить изменения Г. п. [c.523]

В семейство лептонов входят ещё 6 частиц — три нейтрино (электронное, мюон1[ое и т-лептонное) н три их античастицы. Поскольку все утп частицы не имеют заряда, то, но теории Дирака, они не должны иметь и нормального спинового магн.. момента (об их аномальном моменте см. ниже). [c.635]

При экспериментальном определении спиновых магн. моментов адронов, в первую очередь протона и нейтрона, сразу же было обнаружено нолное несоответствие нх значений с теоретич, значениями в рамках теории Дирака. Во-первых, магн. люмент протона рр оказался почти в три раза болынецяд —2,7928456(11 ][гяд1 и, во-вторых, у нейтрона был обнаружен магн. момент р,п =— 1,913148 (66)цяд, хотя, по теории Дирака, нейтрон, как не имеющий электрич. заряда, не должен был бы обладать магн. мо.ментом (однако И. Е. Тамм и [c.635]

Вычисление вершинной диаграммы позволяет изучить ещё одну важную Р. п.— аномальный магнитный момент, Если пргшять магн.. момент фермиона со спином Vj, вытекающий из теории Дирака, за единицу, то однопетлевая Р. п. равна сс/2п, где а яи 1/137 — постоянная тонкой структуры, константа связи КЭД. Эта поправка была вычислена впервые Дж. Швингером в 1948, а затем Р. Фейнманом в 1949 с помощью диаграммной техники. Обычно говорят не о самом магн. моменте, а о гиромагнитном отнотенин g, определяемом как коэф. пропорциональности между магн. моментом п и спином S, р. = g(e/2m )S, где е, т — заряд и масса Эрмиона. В теории Дирака g = 2 и Р. п. описываются величиной (g — 2). Теоретич. расчёт позволяет, учесть поправки порядка а. При этом получаются разные значения для электрона н мюона, что связано с зависимостью результата от массы фермиона. Теоретич, результат для электрона [c.205]

Теория Дирака. К гамильтонову формализму со связями обычно приходят, отправляясь от лагранжиана, вырожденного по скоростям (определитель матрицы производных лагранжиана по скоростям равен нулю). Требование непротиворечивости дияамич. ур-ний означает, что подмногообразие связей F в С. м. М ин-волютивно пространство / связей (ф-ций на М, нулевых на F) замкнуто относительно скобки Пуассона [c.522]

При исследовании космических лучей было сделано много принципиально важных открытий. Так, в 1932 г. Андерсоном был открыт в космических лучах позитрон, предсказанный теорией Дирака. В 1937 г. Андерсоном и Нидермайером были открыты ц-мезоны и указан тип их распада. В 1947 г. Пауэллом были открыты п-мезоны, которые согласно теории Юкава были необходимы для объяснения ядерных сил. В 1955 г. было установлено наличие в космических лучах К-мезонов, а также тяжелых нейтральных частиц с массой, превышающей массу протона — гиперонов. Исследования космических лучей привели к необходимости введения квантовой характеристики, названной странностью. Опыты с космическими лучами также поставили вопрос о возможности несохранения четности. В космических лучах впервые были обнаружены процессы множественной генерации частиц в одном акте столкновения. [c.280]

После открытия позитрона, подтвердившего теорию Дирака, возник вопрос, применима ли эта теория к барионам, а значит, существуют ли антибарионы Теория отвечала на этот вопрос положительно, однако поиски антипротонов в космических лучах пе привели к успеху, более того, была установлена барионная асимметрия Вселенной. Так существуют ли антипротоны и другие антибарионы Это был вопрос принципиальный. [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...