Над морем дирака

Если эта тема мало кому интересна, прошу меня извинить , конечно, каждый занимается своими поисками истины и причины всего происходящего. Но, может быть, кому-то и пригодится эта статья.

http://www.biz-for.ru/books/vacuum/20/index.php

Создателям квантовой механики поначалу было не до свойств пустоты, им хватало забот с непривычным новым миром, где энергия дробилась на порции, волна оказывалась частицей, а частица — волной *.

* О том, как рождалась квантовая механика, подробно рассказывается в книге: Данин Д. Вероятностный мир. М., Знание 1981 (ЖЗИ).

Но теория относительности и квантовая механика должны были встретиться и начать как-то учитывать открытия, сделанные каждой из них, уже потому, что элементарные частицы способны двигаться с почти световой скоростью, при которой масса частицы начинает ощутимо зависеть от ее скорости (фотоны же вообще летят только со скоростью света).

Первым начал процесс объединения двух теорий (и по сию пору далеко не законченный) английский физик Поль Дирак. Частиц тогда — к 1928 году — было известно только три: фотон, электрон и протон. Причем самым «старым» из них был электрон. С ним физики были знакомы уже десятки лет. Понятно, что с электронов и следовало начинать.

Поль Дирак составил уравнение, которое описывало движение электронов с учетом законов и квантовой механики и теории относительности, и получил неожиданный результат. Формула для энергии электрона содержала квадратный корень некоей величины. Значит, два решения было у этой формулы: одно соответствовало, как и следовало ожидать, уже знакомому электрону, частице с положительной массой и положительной энергией; другое — частице, у которой энергия была отрицательной.

Ну что же, проще всего было прийти к выводу, что это решение не имеет никакого отношения к физической действительности. Ведь и в обычной школьной задаче, где икс квадратного уравнения (скажем, число рабочих, построивших дом) может иметь два значения — положительное и отрицательное; отрицательное, естественно, отбрасывается, поскольку «минус рабочие» дом построить не в силах.

Но Дирак не мог поступить так просто. Он обратил внимание, что явно, казалось бы, нереальные частицы с отрицательной энергией могут тем не менее возникать из своих положительных «антиблизнецов».

Математика — математикой, но что должно было соответствовать таким превращениям в физическом мире? Тут Дираку был подсказан выход. Только что швейцарец Вольфганг Паули, исследовавший, как движутся электроны в атоме, вдруг обнаружил, что эти стандартные частицы в каждой микроячейке пространства непременно отличаются друг от друга либо по энергии, либо по направлению движения. Всякая возможная в этой крохотной ячейке для электрона энергетическая позиция бывает или свободна или занята, причем если занята, то только одним электроном.

Получается, что электроны в состав атома «набираются» примерно так же, как, скажем, боксеры в команду: по одному каждой весовой категории.
Нам не раз придется возвращаться к этому принципу Паули, разбирая свойства вакуума, поэтому будет еще время поговорить о некоторых следствиях из открытия швейцарского физика. Сейчас же важен парадоксальный вывод, сделанный Дираком при сопоставлении собственных результатов с результатами Паули: все состояния с отрицательной энергией уже заняты электронами! «Все состояния» — здесь надо понимать буквально. Дирак говорит: «Этот океан (вакуум) заполнен электронами без предела для величины отрицательной энергии, и потому нет ничего похожего на дно в этом электронном океане». Сравнение с океаном (или морем) оказалось удачным. Вакуум нередко так и зовут «морем Дирака». Мы не наблюдаем электронов с отрицательной энергией именно потому, что они образуют сплошной невидимый фон, на котором происходят все мировые события.

Можно провести такую аналогию. Человеческий глаз видит только то, что движется относительно него. И очертания неподвижных предметов мы различаем только потому, что человеческий зрачок сам постоянно движется. А многие животные (хотя бы лягушка), не обладающие таким аппаратом зрения, способны, не двигаясь, видеть только движущиеся предметы.

Вот мы, живущие в «море Дирака», оказываемся по отношению к нему в положении лягушки, застывшей на берегу пруда в ожидании неосторожного насекомого. Летящее насекомое-то она увидит и не шелохнувшись, пруд же (в безветренную погоду, конечно, без бегущей по воде ряби) для нее невидим. А в роли насекомого — для нас — выступают более редкие по сравнению с фоновыми электронами частицы с положительной энергией.

В 1956 году Поль Дирак приехал в Москву и выступил здесь с лекцией «Электроны и вакуум». Он напомнил в ней, что мы не так уж редко встречаемся в физике с объектами, вполне реально существующими и тем не менее до случая никак себя не проявляющими. Вот, скажем, невозбужденный атом, находящийся в состоянии наименьшей энергии. Он не излучает, значит, если на него никак не действовать, останется ненаблюдаемым. В то же время мы точно знаем, что и такой атом отнюдь не представляет собой нечто неподвижное: электроны движутся вокруг ядра, и в самом ядре идут обычные характерные для него процессы.

Так что ненаблюдаемость электронов вакуума в обычных условиях, во-первых, не есть что-то чрезвычайное и, во-вторых, никак не исключает того, что в вакууме могут происходить сложнейшие движения.

Мало всего этого: все элементарные частицы (а не один лишь электрон) без каких-либо исключений тоже имеют каждая по своему океану, и эти океаны накладываются друг на друга. И каждый из них бездонный.

Вот вам и объяснение явлений потустороннего мира, параллельных миров, одновременно существующих в нашем пространстве.

Это всё, конечно, схематичные и приблизительные объяснения. Но работа над этим вопросом ведётся физиками

————————

Огромная заслуга Дирака заключается в том, что он разработал релятивистскую теорию движения электрона, предсказавшую позитрон, аннигиляцию (исчезновение) и рождение из вакуума электронно-позитронных пар. В 1933 году совместно с физиком Э. Шредингером он был удостоен Нобелевской премии (18, с. 399).

Дальнейшие исследования квантовой  физики были посвящены, в частности, изучению возможности появления из вакуума реальных частиц. Что если на вакуум подействовать каким-нибудь полем, которое несет в себе энергию, достаточную, чтобы, по крайней мере, некоторые виртуальные частицы превратить в реальные?

Еще в 1939 году Э. Шредингер теоретически обосновал ситуацию, при которой из вакуума должны рождаться реальные частицы. Но уравнение, полученное им, оказалось, по крайней мере на время, мудрее своего творца. Шредингер посчитал возможность рождения реальной частицы из вакуума недостатком теории, из которой исходил в своих рассуждениях и размышлениях.

—————-Стоит отметить, что в 1934 году Э, Шредингер был избран почетным членом АН СССР в знак признания его выдающихся заслуг (95, с, 130). В 90-х годах, когда было открыто пятое фундаментальное взаимодействие — информационное, ученые поняли, какие именно поля должны воздействовать на физический вакуум с целью получения реальных частиц. Это оказались торсионные поля, служащие носителем информации в Тонком Мире, распространяющиеся с мгновенной скоростью и без затрат энергии.

Источник

И вот торсионные поля и изучаются в настоящее время в оборонке очень серьёзно. Но на эту тему пока не буду распространяться.