|
Оглавление
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: 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: 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. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
?
