18:22 2022-01-25
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Fizicianul rezolvă o problemă veche de un secol a reacției la radiații
_ Fizicianul rezolvă problema veche de secol a reacție cu radiații
Un fizician din Lancaster a propus o soluție radicală la întrebarea cum a răspuns o particulă încărcată, cum ar fi un electron, la propriul câmp electromagnetic.
Această întrebare i-a provocat pe fizicieni. de peste 100 de ani, dar fizicianul matematician Dr. Jonathan Gratus a sugerat o abordare alternativă — publicată în Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical cu implicații controversate.
Este bine stabilit că dacă o sarcină punctiformă o accelerează produce radiații electromagnetice. Această radiație are atât energie, cât și impuls, care trebuie să vină de undeva. De obicei, se presupune că acestea provin din energia și impulsul particulei încărcate, amortizand mișcarea.
Istoria încercărilor de a calcula această reacție de radiație (cunoscută și sub numele de amortizare a radiațiilor) datează de la Lorentz în 1892. Contribuții majore au fost apoi făcute de mulți fizicieni cunoscuți, inclusiv Plank, Abraham, von Laue, Born, Schott, Pauli, Dirac și Landau. Cercetarea activă continuă până în prezent cu multe articole publicate în fiecare an.
Provocarea este că, conform ecuațiilor lui Maxwell, câmpul electric în punctul real în care se află particula punctuală este infinit. Prin urmare, forța asupra acelei particule ar trebui să fie, de asemenea, infinită.
Au fost folosite diverse metode pentru a renormaliza acest infinit. Aceasta duce la ecuația Lorentz-Abraham-Dirac bine stabilită.
Din păcate, această ecuație are soluții patologice bine cunoscute. De exemplu, o particulă care respectă această ecuație poate accelera pentru totdeauna fără forță externă sau poate accelera înainte de aplicarea oricărei forțe. Există și versiunea cuantică a amortizarii radiațiilor. În mod ironic, acesta este unul dintre puținele fenomene în care versiunea cuantică are loc la energii mai mici decât cea clasică.
Fizicienii caută activ acest efect. Acest lucru necesită „coliziunea” de electroni cu energie foarte mare și fascicule laser puternice, o provocare deoarece cei mai mari acceleratori de particule nu sunt situate în apropierea celor mai puternice lasere. Cu toate acestea, tragerea laserelor în plasme va produce electroni de înaltă energie, care pot interacționa apoi cu fasciculul laser. Acest lucru necesită doar un laser puternic. Rezultatele actuale arată că reacția de radiație cuantică există.
Abordarea alternativă este de a lua în considerare multe particule încărcate, în care fiecare particulă răspunde la câmpurile tuturor celorlalte particule încărcate, dar nu ea însăși. Această abordare a fost respinsă până acum, deoarece se presupunea că aceasta nu ar conserva energia și impulsul.
Cu toate acestea, Dr. Gratus arată că această presupunere este falsă, energia și impulsul radiației unei particule provenind de la câmpurile externe folosite pentru a-l accelera.
El spune că „implicațiile controversate ale acestui rezultat sunt că nu trebuie deloc să existe o reacție clasică de radiație. Prin urmare, putem considera descoperirea reacției cu radiații cuantice ca fiind similară cu cea a descoperirea lui Pluto, care a fost găsită în urma predicțiilor bazate pe discrepanțe în mișcarea lui Neptun. Calculele corectate au arătat că nu au existat discrepanțe. În mod similar, reacția de radiație a fost prezisă, găsită și apoi s-a dovedit că nu este necesară."
Comentarii:
Adauga Comentariu