Bulgular Dirac. Denklemi Dirac. Kuantum alan teorisi

Tarihli:

2018-11-30 00:00:26

Görünümler:

538

Verim:

1İstemek 0Sevmeme

Pay:

Table of contents:

Bu makalede, çalışma Alanları, Dirac denklemi çok büyük olan обогатило kuantum mekaniği. O açıklar temel kavramları, gerekli anlamak için fiziksel anlamda hem de denklemin yollar uygulama.

Bilim adamları

dirac denklemi

Bir Kişi ile ilgili değil, bir bilim, bir süreç, madencilik bilgi sihirli bir şekilde bir eylem. Ve bilim adamları, göre, böyle bir insan, bu tipler, konuşmak garip bir dille ve biraz kibirli. İle tanışması, araştırmacı, uzak bir bilim adam hemen diyor o okulda fizik anlamadı. Bu nedenle, sokaktaki adam отгораживается bilimsel bilgi ve sorar, daha eğitimli bir muhatap konuşmak daha kolay ve daha sezgisel. Kesinlikle Alan Dirac denklemi olan biz, memnuniyetle.

Temel parçacıklar

kuantum alan teorisi

Maddenin Yapısı her zaman heyecanlandırıyor meraklı zihinleri. Antik Yunanistan'da insanlar olduğunu fark ederseniz, mermer basamak, hangi geçti bir sürü ayak, zamanla şekil değiştirir ve spekülasyonlar var: her ayak ya da sandalet уносила yanında küçücük bir parçacık maddeler. Bu öğeleri aramaya karar «atomlar», «bölünmez olduğunu». Adı kaldı, ama meğer atomlar ve parçacıklar, hangi oluşur, atomlar da bileşik, karmaşık. Bu parçacıklar denir ilköğretim. Onlara adanmış bir çalışma Dirac denklemi olan bir izin değil sadece açıklamak için elektron spin, ama varlığını kabul антиэлектрона.

Dalga-parçacık ikiliği

parçacık fiziği

Gelişen teknoloji fotoğraf on dokuzuncu yüzyılın gerektirdiği için değil, sadece moda запечатление kendini, yemek ve kediler, ama продвинуло özellikleri bilim. Aldıktan sonra böyle kullanışlı bir aracı gibi hızlı fotoğraf (hatırlayın, daha önce shutter önce 30-40 dakika), bilim adamları, kitlesel olarak düzeltmek, çeşitli spektrumları.

Daha:

Sinir impuls, onu dönüştürme ve aktarım mekanizması

Sinir impuls, onu dönüştürme ve aktarım mekanizması

Sinir sistemi savunan bir tür koordinatörü vücudumuzda. O komutları iletir beyin мускулатуре, organlara, dokulara ve işler sinyalleri gidiyor onlara. Tür olarak veri taşıyıcı tarafından kullanılan bir sinir dürtü. Neyi temsil ettiğini? Hangi hızda ça...

Isıl işlem çelik

Isıl işlem çelik

Isıl işlem çelik yapılabilir çeşitli yolları vardır. Uzmanlar ayırt aşağıdaki seçenekleri sunar: 1. Ateş. 2. Normalleştirme. 3. Sertleşme olduğunu. 4. Tatil. Isıl işlem çelik kızartma temsil ısıtma ürün sıcaklık 840 900 derece. Sırasında belirtilen s...

Ana tür duyumlar: sınıflandırma, özellikleri

Ana tür duyumlar: sınıflandırma, özellikleri

Psikoloji – bu çalışmalar bilim farklı zihinsel süreçler, olaylar ve durum. Bu bilgilendirici zihinsel süreçleri içerir hissi, görünüm, algı, hayal gücü, konuşma, düşünme, ezberleme, dinleme, kaydetme, vb. bu makalede, biz daha duralım böyle bi...

Mevcut o zaman teorik yapısı madde olamayacağını açıkça açıklamak ya da tahmin etmek spektrumları, karmaşık moleküller. İlk önce ünlü bir deneyim Rutherford kanıtladı atom kadar bölünmez: onun merkezinde bulunduğu için ağır pozitif çekirdek etrafında düzenlendiği hafif negatif elektronlar. Daha sonra açılış radyoaktivite olduğunu kanıtladı, ve bir çekirdek monolith, proton ve nötronlardan oluşan. Sonra neredeyse aynı anda açılması kuantum enerji ilkesi Heisenberg ' in belirsizlik ve olasılık doğanın konum temel parçacıklar verdi gelişimine ivme temelde, belirli bir bilimsel yaklaşım, öğrenme ve çevrelerindeki dünya. Yeni bölüm – parçacık fiziği.

Temel bir soruya şafak, bu yüzyılın büyük keşifler сверхмалых ölçekte oldu açıklama durumu temel parçacıkların kütle ve özellikleri dalga.

Einstein kanıtladı bile zor foton kütlesi vardır, nasıl geçer ivme sağlam bir vücut için, bir damla (fenomen basınç ışık). Bu sayıda saçılması deneyleri, elektronların üzerinde yarıklar konuştuk, en az varsa, kırınım ve girişim, bu özelliği sadece bir dalga. Sonunda itiraf etmek zorunda kaldı: atomaltı parçacıklar, aynı anda ve bir nesne ile kütle ve dalga. Yani, kütlesi, diyelim ki, bir elektron ... «размазана» enerji paketi ile bir dalga özellikleri. Bu ilke корпускулярно-dalga ikiliği sergilenmektedir izin açıklamak için her şeyden önce, neden bir elektron için değil, düşen çekirdek, yanı sıra herhangi bir nedenle, atom yörünge vardır ve geçişler arasında zaman zaman. Bu geçişler ve doğurmak sunan, benzersiz herhangi bir madde. İleri parçacık fiziği gerekiyordu açıklamak özellikleri kendilerini parçacıklar, aynı zamanda onların etkileşim.

Dalga fonksiyonu ve kuantum sayısı

Erwin Schrödinger yaptı inanılmaz ve şimdiye kadar малопонятное açılış (temel üzerinde daha sonra Paul Dirac inşa teorisini). O oldu, bu durum herhangi bir temel parçacık, örneğin bir elektron tanımlayan dalga fonksiyonu ψ. Kendi başına bir anlamı yok, ama onu bir kare gösterecektir olasılığını bulmak için, elektron bu yerde bir boşluk. Bu durum, temel parçacıklar, atom (veya başka bir sistem) açıklanan dört kuantum sayıları. Bu bir tercih (n), yörünge (l), manyetik (m) ve спиновое (mS) sayılar. Gösterdikleri özellikleri temel parçacıklar. Nasıl bir benzetme olabilir taş yağı. Özellikleri – ağırlık, boyut, renk ve yağcılık. Ancak özelliklerini açıklayan temel parçacıklar, olamaz sezgisel anlamak, onları bilinçli üzerinden matematiksel bir açıklaması. İş Dirac denklemi olan bu yazının odak adamış, son, спиновому sayısı.

Spin

tür denklemler

Geçmeden Önce, doğrudan bir denklem, açıklamak gerekir, ne gösterir спиновое sayısı, mS. Gösterir özel bir an momentum, bir elektron ve diğer temel parçacıklar. Bu sayı her zaman olumlu ve kabul edebilir bir tamsayı, sıfır veya полуцелое değeri (elektron mS = 1/2). Spin – büyüklüğü vektör ve tek bir yönünü açıklar elektron. Kuantum alan teorisi koyar spin temel döviz etkileşim, hangi hiçbir analog genellikle sezgisel mekaniği. Спиновое sayısını gösterir, nasılşekilde mi çevirmek vektör gelmek için ilkel bir durum. Örnek normal bir tükenmez kalem (ambiyans parça olsun olumlu vektörünün yönü). O geldi, normale, onu 360 derece çevirin. Bu durum, uygun bir spin to 1. Bir sırt 1/2 gibi bir elektron, bir büküm olmalıdır 720 derece. Böylece, ister bir matematik yetenek olması gerekiyor geliştirilen mekansal düşünme anlamak için bu özellik. Yukarıda tartışılmış hakkında dalga fonksiyonu. O ana «aktör» Schrödinger denklemi, hangi ile açıklanır durumu ve temel parçacıklar. Ama bu sıcaklık, onun ilkel olarak tasarlanmıştır parçacık olmadan spin. Durumu açıklamak elektron sürece geçirmek için bir genelleme denklemi Schrödinger ve bu işti bir iş Dirac.

Bozonlar ve fermiyonlar

Фермион – acık ile полуцелым değeri döndür. Fermiyonlar bulunan sistemlerde (örneğin nükleer) ilkesine göre Pauli: her durumda, daha fazla olmalı, bir parçacık. Böylece, bir atomun, her bir elektron bir şey herkes farklı (bir çeşit kuantum sayısı farklı bir anlamı vardır). Kuantum alan teorisi açıklar ve başka bir durumda – bozonlar. Onlar-si olmak bir spin ve hepsi aynı anda olabilir bir durum. Uygulanması, bu durum çağırır Bose-yoğunlaşma. Rağmen oldukça iyi doğrulanmış teorik bir fırsat olsun, hemen hemen bu uygulamaya sadece 1995 yılında.

Denklemi, Dirac

Yukarıda söylediğimiz Gibi, Paul Dirac getirdi denklemi klasik alan elektron. Bu da durumu açıklar diğer фермионов. Fiziksel anlamda ilişkileri karmaşık ve çok yönlü ve bir form gerekir, çok temel bulgular. Tür denklemleri aşağıdaki gibidir:

- (mc2 α0+c ∑ aKPK {k=0-3}) ψ(x, t)= ı ħ{ ∂ ψ/∂ t (x, t)},

M — ağırlık фермиона (özellikle elektron), — ışık hızı, pK— üç operatör bileşen ivme (eksen x, y, z), ħ — soyunmuş Planck, x ve t – üç mekansal koordinatları (maç eksenleri X, Y, Z) ve zaman, sırasıyla, ve ψ(x, t) — четырехкомпонентная entegre dalga fonksiyonu, αK (k=0, 1, 2, 3) - matris Pauli. Son temsil lineer operatörler, gelen hareket, dalga fonksiyonu ve onun alanı. Formül bu oldukça zor. Anlamak için en az onun bileşenleri, gerek anlamak için temel tanımları kuantum mekaniği. Ayrıca sahip недюжинными matematiksel bilgi için en azından ne olduğunu bilmek vektör, matris ve operatör. Uzman görünüm denklemler diyecek daha fazla bileşenleri. Adam, bilgili, nükleer fizik ve tanıdık kuantum mekaniği, bunun önemini anlayacaksınız oranı. Ancak itiraf etmeliyim ki, bu denklemi Dirac ve Schrödinger sadece bir temel temel matematik işlemleri açıklamak, dünyada meydana gelen kuantum değerleri. Fizik teorisyenleri karar adamak temel parçacıklar ve onların etkileşimi anlamak gerekir özü bu oranları birinci ve ikinci derslerde enstitüsü. Ama bilim, bu heyecan verici, ve tam da bu alanda bir atılım yapmak veya sürdürmek adını vererek onun denklemi, dönüşüm veya bir özellik.

Fiziksel anlamda denklemler

Söz verdiğimiz Gibi, anlatıyoruz, hangi sonuçlara tait denklemi, Dirac elektron için. Birincisi, bu bir oran olduğu açıktır elektron spin eşit ½. İkinci denkleme göre, bir elektron kendi manyetik an. O eşit магнетону Bora (birim atomik manyetik moment). Ama en önemli sonuç almak bu oran yatıyor göze çarpmayan bir ifadesi αK. Sonuç denklemi Dirac denklemi Schrödinger çok zaman aldı. Başlangıçta Dirac düşündüm bu operatörler müdahale açısından. İle farklı matematiksel hileler çalışıyordu onları dışlamak denklemler, ama başarısız oldu. Sonuç olarak, Dirac denklemi için serbest parçacıklar içerir dört operatör α. Her biri temsil eden matris [4x4]. İki maç olumlu kütlesi elektron kanıtlıyor varlığı iki hüküm spin. Diğer iki vermek bir çözüm için negatif kütle parçacıkları. En basit biliş fizik sağlayan bir kişi için bir fırsat sonuçlandırmak, bu imkansız bir gerçeklik. Ama sonuç olarak deney ortaya çıktı, son iki matris için çözümler, varolan bir parçacık, karşı электрону – антиэлектрону. Ve bir elektron, pozitron (yani denilen bu parçacık) kütlesi vardır, ama gücü pozitif.

Pozitron

Sık sık, bazen, bir dönem kuantum keşif, Dirac, önce inanmadı, kendi sonucuna vardı. O cesaret edemedi açıkça yayınlamak tahmin yeni parçacıklar. Doğru, pek çok makaleler ve çeşitli sempozyum bilim adamı vurguladı yeteneği, onun varlığı olmasa da öne sürdü. Ama kısa bir süre sonra çıktı bu ünlü oranını pozitron bulunamadı oluşan kozmik radyasyon. Bu nedenle, onun varlığı doğrulandı ampirik. Pozitron – ilk bulduğu insanlarla eleman antimadde. Pozitron doğar gibi, bir ikiz çift (başka bir ikiz – bu elektron) etkileşim fotonların çok yüksek bir enerji ile çekirdek madde güçlü bir elektrik alanı. Neden rakamlar biz (ilgilenen okuyucular ve bulsun istediğiniz tüm bilgileri). Ancak vurgulanması gereken,söz konusu kozmik ölçekli. Üretmek için fotonlar istenilen yeteneğine sahip bir enerji gibi süpernova patlamalar ve çatışmalar gökada. Onlar da bir şekilde bir miktar içerir çekirdekleri sıcak yıldızlar dahil olmak üzere Güneş. Ama insan her zaman içinde kendi çıkarları için. İmha madde ile anti madde çok enerji verir. Frenlemek için bu süreç ve ellerinde bunu insanlığın iyiliği için (örneğin, etkili olurdu motorlar yıldızlararası gömlekleri üzerinde annihilation), insanlar öğrendim üretmek için proton laboratuvar koşullarında.

paul dirac

özellikle büyük hızlandırıcılar (hadron çarpıştırıcısı) oluşturabilir çift elektron-pozitron. Daha önce de vardı varsayım, orada sadece temel античастицы (otel, elektron onları daha fazla), ama bütün bulunuyor. Hatta çok küçük bir parça, herhangi bir kristal antimadde sağlayabilecek ... ... enerji gezegeni (belki kryptonite superman oldu anti?).

dirac denklemi silindirik koordinatlarda

Ama ne yazık ki, oluşturma antimadde ağır hidrojen çekirdeği yakın gelecekte evrenin bir durum yoktu. Ancak bir okuyucu olduğunu düşünüyor etkileşim maddenin (biz, yani madde değil, ayrı ayrı alınan elektron) ile позитроном hemen biter аннигиляцией, o yanılıyor. Frenleme sırasında pozitron ile yüksek rüzgar bazı sıvılar ile sıfır olasılık ortaya çıkar ilişkili bir çift elektron-pozitron denir позитроний. Bu eğitim bazı özellikleri atom ve bile yapabiliyor katılmak kimyasal reaksiyonlar. Ama orada bu kırılgan tandem kısa bir süre sonra yine аннигилирует ile испусканием iki, bazı durumlarda üç gama-quanta.

Dezavantajları denklemler

Olmasına Rağmen, bu yeni keşfedildi антиэлектрон ve bulunuyor, bu önemli bir dezavantaj. Kayıt denklemler ve model inşa dayalı, güçlü-e doğru tahmin etmek gibi doğarlar ve parçacıklar yok edilir. Bu tuhaf bir ironi kuantum dünyası: teori, предсказавшая doğum çiftleri madde bulunuyor. yeterince bu süreci açıklamak. Bu eksikliği ortadan kuantum alan teorisi. Getirerek квантованности alan bu modeli açıklar etkileşimi dahil olmak üzere, doğum ve imha temel parçacıklar. Altında «kuantum alan teorisi» bu durumda kastedilen tamamen somut bir terimdir. Bu alan fizik okuyan bir davranış kuantum alanları.

Dirac Denklemi silindirik koordinatlarda

Başlamak İçin size bildireceğiz, nedir, silindirik koordinat sistemi. Yerine her zamanki üç karşılıklı dikey eksen için kesin konumunu belirlemek noktası uzayda kullanılan açı, yarıçap ve yükseklik. Bu aynı polar koordinat sistemi, düzlemde, yalnızca eklenen üçüncü boyut – yükseklik. Bu sistem, kullanışlı, isterseniz açıklamak ya da araştırmak için bazı yüzey, nispeten simetrik bir eksen. Kuantum mekaniği için bu son derece yararlı ve kullanışlı bir araç sağlar, önemli ölçüde azaltmak için boyut formülleri ve işlem sayısı. Bu sonucu осесимметричности elektronik bulutlar, atom. Denklemi Dirac silindirik koordinatlarda ele biraz farklı, daha tanıdık bir sistem verir ve bazen beklenmeyen sonuçlar. Örneğin, bazı uygulamalar, görev tanımı gereği, davranış, temel parçacıklar (genellikle elektronlar) квантованном golf çözüldü dönüşüm tür denklemi silindirik koordinatlarda.

Kullanım denklemler belirlemek için, parçacık yapısı

denklemi, dirac için serbest parçacıklar

Bu eşitlik açıklar basit parçacıklar: böyle oluşur değil daha küçük öğeler. Modern bilim bunu ölçmek için manyetik anları ile oldukça yüksek doğruluk. Bu nedenle, uyuşmazlık посчитанного ile Dirac denklemi değerleri silmek deneysel olarak manyetik an olacak dolaylı olarak tanıklık karmaşık bir yapısı parçacıklar. Hatırlayın, bu eşitlik geçerlidir фермионам, spin полуцелый. Kullanarak bu denklemin doğrulandı karmaşık yapısı, proton ve nötron. Her biri oluşur, daha küçük öğeleri denir кварками. Глюонное alan tutar kuarklar birlikte vererek çökmeye. Bir teori var, ve kuarklar - bu en temel parçacıklar, dünyamızın. Ama henüz insanlar yeterli teknik gücü kontrol etmek için.


Article in other languages:

AR: https://tostpost.com/ar/education/10863-insights-of-dirac-the-dirac-equation-quantum-field-theory.html

BE: https://tostpost.com/be/adukacyya/19464-vysnovy-diraka-ra-nanne-diraka-kvantavaya-teoryya-polya.html

DE: https://tostpost.com/de/bildung/19476-schlussfolgerungen-dirac-gleichung-dirac-quanten-feldtheorie.html

En: https://tostpost.com/education/6381-insights-of-dirac-the-dirac-equation-quantum-field-theory.html

ES: https://tostpost.com/es/la-educaci-n/19487-las-conclusiones-de-dirac-la-ecuaci-n-de-dirac-teor-a-cu-ntica-de-camp.html

HI: https://tostpost.com/hi/education/10874-dirac.html

JA: https://tostpost.com/ja/education/10874-insights-of-dirac-the-dirac-equation-quantum-field-theory.html

KK: https://tostpost.com/kk/b-l-m/19463-orytyndylar-dirak-dirak-te-deu-kvantty-r-s-teoriyasy.html

PL: https://tostpost.com/pl/edukacja/19427-wnioski-diraca-r-wnanie-diraca-kwantowa-teoria-pola.html

PT: https://tostpost.com/pt/educa-o/19434-conclus-es-dirac-equa-o-de-dirac-a-teoria-qu-ntica-de-campos.html

UK: https://tostpost.com/uk/osv-ta/19460-visnovki-d-raka-r-vnyannya-d-raka-kvantova-teor-ya-polya.html

ZH: https://tostpost.com/zh/education/11679-insights-of-dirac-the-dirac-equation-quantum-field-theory.html






Alin Trodden - makalenin yazarı, editör
"Merhaba, ben Alin Trodden. Metin, kitap okumak, yazmak ve Gösterimler için bak. Ve sana söylüyorum.kötü değilim. İlginç projelere katılmaktan her zaman mutluluk duyarım."

Yorumlar (0)

Bu makalede Yorum yok, ilk olmak!

Yorum ekle

İlgili Haberler

Kuzey Avrupa: türü yönetim, nüfus, devlet

Kuzey Avrupa: türü yönetim, nüfus, devlet

Kuzey Avrupa, köklü bir bölgenin bir parçası, merkezi bir kıta. İdeal Kuzey Batı bölümü. Kendi coğrafi, siyasi, tarihsel özellikleri. Sık sık Kuzey Avrupa fark Baltık ülkeleri ve İskandinavya.ÜlkeEn tam bir bölünme ve giriş kavram...

Sovyetler Birliği'nin Çöküşü. En Büyük Jeopolitik Felaket, Yirminci Yüzyılın

Sovyetler Birliği'nin Çöküşü. En Büyük Jeopolitik Felaket, Yirminci Yüzyılın

SOVYETLER birliği'nin Dağılması, en büyük alan devlet, занимавшего 1/6 parçası yaşanabilir suşi, kesinlikle en büyük jeopolitik felaket XX. yüzyıl представлявшего bir sistem дезинтеграцию ekonomik, sosyal, siyasi ve sosyal yapılar...

Buckingham sarayı, Londra: fotoğraf, açıklama, ilginç gerçekler

Buckingham sarayı, Londra: fotoğraf, açıklama, ilginç gerçekler

«London is the capital of Great Britain» — bu ifade ile okul bilir her kişi. Ve beklendiği gibi sermaye devleti, Londra zengin, en farklı gezi — katedraller, bahçeler, saraylar, galeriler ve müzeler, sokak,...

Bedensel ceza bir tür olarak, fiziksel ve ruhsal şiddet

Bedensel ceza bir tür olarak, fiziksel ve ruhsal şiddet

Bedensel ceza kabul edilir şehrin en eski türlerinden sorumlu bir kişinin yanlışlarını. Eski insanlar hala bilmiyordum böyle bir bilim, pedagoji, ve ceza hukuku kendisi değildi. Bir dayak vardı cezalandırmak, suçlu, hırsız, sadece...

Kafir - bu инакомыслящий ve hayırsever!

Kafir - bu инакомыслящий ve hayırsever!

Hıristiyanlık olduğunu iddia ediyor, kafir kişidir, tutum, görüş ve söyleyiş olduğu için farklıdır dogma kilise. Bugün, aksine, orta yaş, onun için bu yakar odun ateşinde değil tabi разоблачающим işkence. Ancak ortaçağ döneminde f...

Turba - bu nedir? Üretimi, özellikleri ve kullanımı torf

Turba - bu nedir? Üretimi, özellikleri ve kullanımı torf

Göre yaklaşık bir tahmin bilim adamlarına göre, bugün itibariyle, hisse senetleri turba gezegenimizde yaklaşık beş yüz milyar ton. Bu durumda önemli bir payı yoğunlaşmıştır Kuzey yarımkürede. Bunun nedeni oldukça basit ve bağlantı...