Палярызацыя вакууму

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search

Палярызацыя вакууму — сукупнасць віртуальных працэсаў нараджэння і анігіляцыі пар часціц у вакууме, абумоўленых квантавымі флуктуацыямі. Гэтыя працэсы фарміруюць ніжні (вакуумны) стан сістэм узаемадзеючых квантавых палёў.

Механізм палярызацыі вакууму[правіць | правіць зыходнік]

Дыяграма Фейнмана для працэсу палярызацыі вакууму (аднапетлявое прыбліжэнне). Віртуальная пятля

У адрозненне ад абстрактнага (матэматычнага) вакууму, фіксаванага прыборамі, які ўяўляецца абсалютнай пустатой, рэальны (фізічны) вакуум з'яўляецца пустым толькі «у сярэднім». Аднак, як бы добра мы ні спустошылі і ні экранавалі пэўную вобласць прасторы, у ёй, у сілу прынцыпу нявызначанасці могуць існаваць віртуальныя часціцы. У тым ліку, магчыма нават нараджэнне зараджаных часціц у пары са сваёй антычасціцай — гэта так званая, віртуальная пятля на дыяграме Фейнмана. Пятля можа існаваць вельмі кароткі час, у граніцах квантавай нявызначанасці

каб не парушаць закон захавання энергіі. Але калі на вакуум уздзейнічае вонкавае поле, то за кошт яго энергіі магчыма нараджэнне рэальных часціц. Узаемадзеянне часціц з вакуумам прыводзіць да змены масы і зарада часціц[1].

У квантавай электрадынаміцы[правіць | правіць зыходнік]

Палярызацыя вакууму ў квантавай электрадынаміцы заключаецца ва ўтварэнні віртуальных электронна-пазітронна (а таксама мюон-антымюонных і таон-антытаонных) пар з вакууму пад уплывам электрамагнітнага поля. Палярызацыя вакууму прыводзіць да радыяцыйных паправак у законах квантавай электрадынамікі і да ўзаемадзеяння нейтральных часціц з электрамагнітным полем[2][3].

У квантавай хромадынаміцы[правіць | правіць зыходнік]

Палярызацыя вакууму глюонамі ў квантавай хромадынаміцы прыводзіць да антыэкраніроўкі каляровага зарада і, у выніку, да неназіральнасці свабодных кваркаў[4].

У гравітацыі[правіць | правіць зыходнік]

На звышмалых адлегласцях ( см) узнікае сувязь квантавых эфектаў з гравітацыйнымі. Звышцяжкія віртуальныя часціцы ствараюць вакол сябе прыкметнае гравітацыйнае поле, якое пачынае скажаць геаметрыю прасторы. Масы такіх часціц , прыкладна ГэВ/c² (планкаўская маса), даўжыня хвалі , прыкладна см (планкаўская даўжыня)[1]. Мяркуецца, што працэсы гравітацыйнай палярызацыі вакууму адыгрываюць важную ролю ў касмалогіі[5].

З другога боку, цалкам магчыма, што на такіх адлегласцях традыцыйныя ўяўленні аб прасторы і часе (і, у тым ліку, аб палярызацыі вакууму) становяцца зусім непрыдатнымі, і звыклы квантавапалявы падыход перастае быць адэкватным, саступаючы месца тэорыям квантавай гравітацыі, заснаваным на выяўленні незвычайных геаметрычных і тапалагічных уласцівасцей квантаванай прасторы-часу, такім, як М-тэорыя, петлявая квантавая гравітацыя і прычынная дынамічная трыянгуляцыя.

Праявы палярызацыі вакуума[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі[правіць | правіць зыходнік]

  1. 1,0 1,1 «Физика от А до Я» / Сост. В. А. Чуянов, 4-ое изд., испр., М., ОАО Издательство «Педагогика-Пресс», ООО Издательский дом «Современная педагогика», 2003, ISBN 5-7155-0790-1 (ОАО Издательство «Педагогика-Пресс»), ISBN 5-94054-026-0 (ООО Издательский дом «Современная педагогика»), УДК 087.5:53, ББК 22.3я2, Ф 50, ст. «Вакуум физический», с. 49-51.
  2. Окунь Л. Б. «Физика элементарных частиц», изд. 3-е, М., «Едиториал УРСС», 2005, ISBN 5-354-01085-3, ББК 22.382 22.315 22.3о, гл. 2 «Гравитация. Электродинамика», «Поляризация вакуума», с. 26-27.
  3. «Физика микромира», Маленькая энциклопедия. гл. ред. Д. В. Ширков, М., «Советская энциклопедия», 1980, 528 с., илл., 530.1(03), Ф50, ст. «Поляризация вакуума», авт. ст. Д. В. Ширков, стр. 496.
  4. Окунь Л. Б. «Физика элементарных частиц», изд. 3-е, М., «Едиториал УРСС», 2005, ISBN 5-354-01085-3, ББК 22.382 22.315 22.3о, гл. 3 «Сильное взаимодействие», «Асимптотическая свобода и конфайнмент», с. 45-47.
  5. Я. Б. Зельдович «Теория вакуума, быть может, решает загадку космологии», Успехи физических наук, т. 133, вып. 3, 1981, март, с. 479—503

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]