//////

Miesięczne archiwum: Lipiec 2012

ENERGIA PUNKTU ZERO

Energię tę nazywamy energią punktu zero­wego dla tej długości fali. Nie można jej tknąć, ponieważ odbiera się energię tylko peł­nymi kwantami, pochłaniając rzeczywiste foto­ny związane z falą. Nie możemy więc wyko­rzystać jej jako źródła mocy. Musi na zawsze pozostać związana z polem. Przerażenie budzi wynik zsumowania energii punktu zerowego wszystkich długości fali — uzyskuje się wiel­kość nieskończoną! Bardzo to kłopotliwe. Każde pole kwantowe operujące w próżni ma nieskończoną ilość energii zawartej w swoich fluktuacjach; ma już tą ilość, zanim zaczniemy dodawać energię pod postacią rzeczywistych cząstek.

KOLEJNE KONSEKWENCJA

Jest tak, jak jest, niezależnie od tego, czy nam się to podoba, czy nie! Powinniśmy ten właśnie wniosek zaakceptować i postępo­wać bardzo ostrożnie przy tworzeniu teorii naukowych. Do problemu fluktuacji próżnio­wych powrócimy w następnym rozdziale. Przy­stąpmy teraz do badania innych iskier rzuca­nych przez brylant fizyki.Kolejną konsekwencją myślenia w katego­riach kwantów jest konieczność stworzenia zu­pełnie nowego obrazu wzajemnego oddziały­wania elektronów. Wzajemne odpychanie się dwóch elektronów jest, z punktu widzenia fi­zyki klasycznej, odpowiedzią każdego z nich na działanie pola elektrostatycznego drugiego —- natychmiastowym działaniem na odległość. Z punktu widzenia fizyki pól kwantowych zja­wisko to powinno być skutkiem tworzenia się anihilacji cząstek. Jakże to dalekie od kla­sycznego opisu!

WYMIANA MIĘDZY ELEKTRONAMI

Jednakże wygląda na to, że tak się właśnie dzieje. Elektrony wymieniają mię­dzy sobą szczególnego rodzaju fotony wirtual­ne, które nieustannymi uderzeniami odpychają elektrony wzajemnie od siebie i oddalają. Te szczególne fotony są kwantami związanymi z falami elektromagnetycznymi, w których drgania pola elektrycznego są skierowane zgod­nie z kierunkiem rozprzestrzeniania się fal. O    takich falach mówi się, że są spolaryzowane podłużnie. W zwykłych falach elektromagne­tycznych drgania pola elektrycznego zachodzą pod kątem prostym do kierunku ich rozprze­strzeniania się i wtedy mówi się, że fale są spolaryzowane poprzecznie.Osobliwą rzeczą jest to, że zgodnie z klasyczną teorią elektro­magnetyzmu fale podłużnie spolaryzowane nie mogą istnieć

WŁAŚCIWOŚCI CZĄSTECZEK

Fotony tego typu promieniowa­nia zawdzięczają swe istnienie kwantowi dzia­łania i mogą istnieć tylko jako fotony wirtual­ne. Są jednakże cząstkami o właściwościach dokładnie takich, jakich się wymaga, aby wy­jaśnić natychmiastowe elektrostatyczne oddzia­ływanie między dwiema naładowanymi cząst­kami . Takie oddziaływanie jest kon­sekwencją nieustannej wymiany fotonów wir­tualnych. Idei wymiany cząstek wirtualnych używa się : powszechnie w fizyce kwantowej do opisu oddziaływań. Wspomnieliśmy o polu fotonowym, lecz są również inne pola, których cząstki wir­tualne rodzą odpychanie i przyciąganie. Istnieniem jednego z takich pól wyjaśnia się zjawisko nadprzewodnictwa. Przewodnik, któ­ry w bardzo niskiej temperaturze traci opór elektryczny, nazywamy nadprzewodnikiem.