Счетчик
Главная > Научный подход > О разных свойствах разных пространств

О разных свойствах разных пространств

Существуют два основных физических пространства и одно промежуточное между ними. Существует пространство, условно называемое «ядерным», элементами которого являются такие частицы, как протон, электрон и предположительно составленный из них нейтрон.

Все они обладают дискретными массами, дискретным (или нулевым, как нейтрон) зарядом и дискретным спином, полуцелое значение которого «превращает» их в фермионы со своей интересной статистикой поведения в своём коллективе. Таким дискретным этот «фермионный» мир придумал Создатель или ещё кто-то, и с этим ничего не поделаешь. И глубже этого понимания мы пока «копнуть» не можем.

Есть пространство электромагнитное, которое окружает нас и которое мы наивно считаем единственным пространством во всём мире. Это пространство заполнено его возбуждёнными элементами — фотонами, которые массой и зарядом не обладают, но имеют целый (единичный) спин, который «заставляет» их быть бозонами со статистикой свободно существовать вместе и проникать друг через друга.

Пространство

Иллюстрация hight3ch.com

Опять сошлёмся на Создателя, который не стал «фиксировать» конкретные значения импульса и энергии фотона, а позволил им принимать любые значения в рамках величины одного кванта действия h=pλ=Eτ с условием быть жестко связанными через E=pc.

Зачем это было нужно Создателю, мы не знаем, но можем предположить, что создавая этот мир, Он планировал поместить дискретные частицы-фермионы в кажущийся нам непрерывным бозонный мир фотонов и сделать так, чтобы получившийся мир был не только устойчив, но и обладал при этом огромным числом всевозможных вариантов. Наглядным примером этого является весь неорганический и органический мир, способный к тому же стать ещё и живым при таком богатстве возможностей.

Ещё есть промежуточное пространство, заполненное в атоме электронами и расположенное между ядром и окружающим электромагнитным пространством. Оно отличается и от одного, и от другого пространства, поскольку электроны там ведут себя не так, как в остальных.

В ядро электроны стараются не попадать, так как в своём привычном виде они там существовать не могут, а в электромагнитном — вполне, занимая там место фотона, равное одному кванту действия h. И вот потому, что они занимают место фотона, импульс электрона может принимать любое значение в рамках величины кванта действия h=pλ. В точности, как это делает сам фотон.

А вот внутри атомного пространства электронных оболочек электрон так вести себя уже не может. Это — другое пространство. Там у него вообще нет импульса, как отдельного свойства. Там ему позволено иметь только момент импульса и участвовать в общем вкладе всех электронов в орбитальный момент атома.

Поскольку спин электрона тоже является моментом импульса (собственным), ему тоже «позволено» проявлять себе внутри этого пространства и участвовать в формировании полного орбитального момента атома. Поскольку пространство в атоме — иное, спину «позволено» показывать в измерениях только свою проекцию на некоторое выделенное естественным образом или выбранное нами направление.

В пространстве электромагнитном такого требования нет. Более того, из-за его изотропности, тесно связанной со свойствами фотонов, направление импульса электронов может быть произвольным с соответствующей ему классической проекцией на какое-либо направление.

А вот со спином такой «номер» не проходит. Спин электрона ничего не замещает в пространстве фотонов подобно тому, как это делает масса электрона, превращаясь в импульс при его движении. Электрон вынужден существовать «рядом» с импульсом и быть с ним сильно связанным, придавая ему дополнительные свойства, одно из которых проявляется, например, в уравнении Дирака при релятивистском движении электрона.

И здесь, также как в атоме, спин электрона не может иметь своего собственного направления, и вынужден показывать в измерениях только три значения своей проекции: -1/2, 0 и +1/2 в единицах ћ=h/2π.

Михаил Дулин, физик, математик (Новосибирск, Россия)

Поделиться:
  •  
  •  
  •  
  • 5
  •  
  •  

Научный подход , , ,

Читайте ARÍ в:
янд гугл
Подпишитесь на ARÍ по e-mail:  

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: