URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Вильф Ф.Ж. Еще раз о спине точечной частицы, формуле Эйнштейна и релятивистском уравнении Дирака
Id: 3526
 
149 руб.

Еще раз о спине точечной частицы, формуле Эйнштейна и релятивистском уравнении Дирака. Изд.2, перераб.

URSS. 2002. 96 с. Мягкая обложка. ISBN 5-354-00037-8.

 Аннотация

В книге рассматривается новая -- физически содержательная --интерпретация знаменитого соотношения Эйнштейна, связывающего полную энергию свободной точечной частицы с ее массой покоя и ее импульсом.

Доказывается, что спин (собственный механический момент) точечной частицы любой разновидности обусловлен ее вращением по орбите конечного радиуса с орбитальной скоростью, абсолютное значение которой в корень из трёх раз превышает скорость света. Показано, что именно это следует из квантово-механического релятивистского уравнения Дирака; показано, что то же самое следует и из доквантового релятивистского соотношения Эйнштейна.

Доказывается, что уравнение Дирака (описывающее состояние свободной точечной частицы), вопреки традиционным представлениям, совершенно строго выводится из соотношения Эйнштейна с помощью одного из основных постулатов квантовой механики -- принципа соответствия. Математический аппарат, используемый в книге, лишь чуть-чуть выходит за пределы курса нормальной средней школы. Книга адресована преподавателям физики учебных заведений любого уровня и тем любознательным школьникам и студентам, которые изучают физику самостоятельно по монографиям и учебным пособиям. Книга может также оказаться полезной специалистам, работающим в области физики элементарных частиц.


 Оглавление

1 Проблема спина
2 Формула Эйнштейна
3 Новые проблемы и их решения
 3.1. Первая проблема
 3.2. Вторая проблема
 3.3. Третья проблема
 3.4. Теория относительности и спин
 3.5. Самая сложная проблема
4 Уравнение Дирака
 4.1. Суть дела
 4.2. Следует ли из уравнения Дирака соотношение ?
5 О непостижимой эффективности математики в физике
 5.1. Странный результат
 5.2. Объяснение Дирака
 5.3. Промежуточные итоги
 5.4. Очередные заблуждения
6 Происхождение уравнения Дирака
 6.1. Принцип соответствия
 6.2. Дираковский способ конструирования уравнения состояния свободной точечной частицы
 6.3. Дираковский способ "проверки" сконструированного уравнения состояния на лоренц-инвариантность
 6.4. Вывод уравнения Дирака

 Проблема спина

"...элементарной частице следует приписывать некоторый "собственный" момент, не связанный с ее движением в пространстве. Это свойство является специфически квантовым ...и потому принципиально не допускает классической интерпретации".
Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. Квантовая механика. М.: Физматгиз, 1963, с.227.

"Наличие спина у микрочастицы означает, что в некоторых отношениях она подобна маленькому вращающемуся волчку. Однако эта аналогия чисто формальная...Собственный момент, согласно квантовой теории, может быть у точечной частицы".
Физика микромира // Советская энциклопедия. М., 1980, с.36.

"...было бы совершенно бессмысленным представить себе "собственный" момент элементарной частицы как результат ее вращения вокруг "своей оси"".

Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. Квантовая механика. М.: Физматгиз, 1963, с.227.

"...часто встречающееся утверждение..., согласно которому "спин является чисто релятивистским эффектом", несостоятельно... Но утверждение Паули о спине как о "существенно квантово-механическом свойстве" продолжает оставаться справедливым, в чем легко убедиться, рассмотрев предельный случай h --> 0".

М.Джеммер. Эволюция понятий квантовой механики. М.: Наука, 1985, с.156.

"Спин есть неклассическая двузначность".

Так нередко отвечал В.Паули на вопрос, что же такое спин.

Уважаемый образованный читатель!

Знакомство с этой небольшой книгой Вы начинаете с эпиграфов, которые -- поверьте -- отражают общую точку зрения выдающихся физиков XX века на проблему спина. Эти эпиграфы призваны убедить нас, "простых смертных", в том, что даже Великие Умы считали и поныне считают спин точечной частицы самой загадочной ее характеристикой. Более загадочной, чем даже ее масса покоя и электрический заряд. Я попробую объяснить, почему это так.

Начну с замечания, что еще Аристотель хорошо понимал, что в качестве исходных данных любой системы логически содержательных утверждений могут быть приняты только неопределяемые понятия (то есть, понятия, которые невозможно выразить через другие понятия). К их числу относятся:

  • радиус-вектор точки пространства (проведенный из начала выбранной системы координат);
  • момент вечности (отсчитанный от некоторого события, выбранного в качестве начала отсчета времени);

  • импульс, масса покоя, электрический заряд, размеры материального объекта.

  • Ни одна из перечисленных величин не может быть выражена через другие величины. Однако к числу неопределяемых понятий не относится механический момент точечной частицы.

    Вот теперь легко объяснить, в чем состоит проблема спина. Для этого достаточно сопоставить три утверждения:

    1) мы определяем механический момент точечной частицы как векторное произведение радиус-вектора на импульс;

    2) мы считаем спин точечной частицы также механическим моментом -- "собственным" механическим моментом частицы;

    3) мы отказываемся, однако, считать спин векторным произведением радиус-вектора на импульс.

    Как видим, налицо самое неприятное -- логическое -- противоречие: мы и даем определение механическому моменту и отказываемся от этого определения.

    Замечу, что, будь, например, электрон шариком отличного от нуля радиуса, можно было бы вообразить его вращающимся вокруг любого из своих диаметров (вне зависимости от того, движется он еще прямолинейно или вращается, допустим, вокруг атомного ядра). В этом случае электрон обладал бы неким "собственным" механическим моментом. Увы, электрон (как и другие лептоны и кварки) -- частица точечная, а представление о точке, вращающейся вокруг оси, проходящей через эту же точку, и в самом деле лишено физической содержательности.

    Таким образом, проблема спина действительно существует, и если Вы не пожалеете времени на эту небольшую книгу, то, ручаюсь, потом с большим удовольствием вернетесь к эпиграфам.


     Страницы

     
    © URSS 2016.

    Информация о Продавце