Читать «История эфира» онлайн - страница 91

Эрнест Резерфорд, анализируя опыты по рассеянию α-частиц на ядрах, показал в 1911 году, что атомы состоят из тяжелого ядра малых размеров и движущихся вокруг него электронов. Согласно классической электродинамике электроны должны упасть на ядра за время ≈ 10^-13 с. Однако, это не происходит. Для объяснения этого и многих других фактов была построена квантовая теория, наиболее революционная теория XX века. Объединение квантовой механики со специальной теорией относительности привело к созданию квантовой электродинамики и квантовой теории поля. На основе квантовой теории поля физики пытаются построить теорию элементарных частиц, которая еще очень далека от завершения.

Вакуум — то, что раньше называлось эфиром — это самое низкое энергетическое состояние всех полей, в котором нет реальных частиц. При этом в нем происходят сложные процессы взаимного превращения так называемых виртуальных частиц. Родившись, виртуальные частицы не могут вылетать из вакуума, превращаясь в реальные частицы, так как это запрещено законами сохранения энергии и импульса. Поэтому они превращаются в другие виртуальные частицы. Однако взаимодействие виртуальных частиц с реальными происходит, и это фиксируется экспериментально. Там, где взаимодействие между частицами слабое, например, в области применимости квантовой электродинамики, теория и эксперимент согласуются с очень высокой точностью.

Структура вакуума очень сложна и возможно, поняв его, физики смогут создать последовательную теорию элементарных частиц.

Теория вакуума существенна и для космологии — науки о строении и эволюции Вселенной. По современным воззрениям в вакууме существуют различные состояния, отличающиеся энергией. Вселенная образовалась ≈ 10¹⁰ лет назад.

Существует гипотеза, согласно которой до этого она представляла собой возбужденное состояние вакуума, которое со временем перешло в самое низкое энергетическое состояние, а оставшаяся часть энергии перешла в ту Вселенную, где мы живем.

Б. В. Гешкенбейн

Москва, 1999

Литература

1. Лауэ М. История физики. М.: Гостехиздат, 1956.

2. Льоцци М. История физики. М.: Мир, 1970.

3. Мак-Дональд Д. Фарадей, Максвелл и Кельвин. М.: Атомиздат, 1967.

4. Розенберг Ф. История физики. М.-Л.,-1933-1936.

5. Труды XIII Международного Конгресса по истории физики. М., 1974.

6. У истоков классической науки. М.: Наука, 1968.

7. Физика на рубеже XVIL-XVTII веков. Сб. статей. М.: Наука, 1974.