Теория дырок Дирака
Теория дырок Дирака — теория квантовой механики , названная в честь английского физика-теоретика Поля Дирака , который представил её в 1929 году. [1] Теория утверждает, что континуум с отрицательной энергией состояний , которые являются решениями уравнения Дирака , заполнены электронами , а вакансии в этом континууме (дырки) проявляются как позитроны с энергией и импульсом , которые являются отрицательными по сравнению с таковыми в состоянии. . [2] Открытие позитрона в 1929 году дало значительную поддержку теории дырок Дирака. [3]
В то время как Энрико Ферми , Нильс Бор и Вольфганг Паули скептически относились к этой теории, другие физики, такие как Гвидо Бек и Курт Ситте , использовали теорию дырок Дирака в альтернативных теориях бета-распада . [4] Джиан Уик распространил теорию дырок Дирака на нейтрино , представив антинейтрино как дырку в нейтринном море Дирака . [4]
Рождение и уничтожение пар
[ редактировать ]Теория дырок предлагает альтернативный взгляд на процессы пар образования и аннигиляции : когда фотон достаточной энергии падает на занятое состояние в «море» отрицательной энергии, он может возбудить электрон в область положительной энергии, создавая как наблюдаемую электрон, создавая при этом вакантное состояние (дырку) в области отрицательной энергии – антиэлектрон, или чаще, позитрон. [5]
И наоборот, из-за принципа наименьшего действия непосредственная близость электрона и позитрона дает электрону возможность снять возбуждение, высвободив фотон, уменьшив общую энергию системы - это с точки зрения наблюдений идентично процессу аннигиляции. .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Готфрид, Курт (2011). «ПАМ Дирак и открытие квантовой механики» . pubs.aip.org . Проверено 23 октября 2023 г.
- ^ «Теория дырок Дирака» . Словарь научных и технических терминов Макгроу-Хилла . Проверено 28 марта 2014 г.
- ^ Джим Брэнсон. « Решения по отрицательной энергии : теория дырок» . Калифорнийский университет, Сан-Диего . Проверено 28 марта 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Краг, Хельге (1990). Дирак: Научная биография . Издательство Кембриджского университета. п. 114 . ISBN 0521380898 .
- ^ Мартин, Брайан Роберт; Шоу, Грэм (2008). «Теория дырок и позитрон». Физика элементарных частиц (3-е изд.). Чичестер, Великобритания: ProQuest (опубликовано 20 ноября 2008 г.). п. 6. ISBN 9780470032947 .