Редактор GeekTimes
821,0
рейтинг
22 января 2015 в 17:45

Теоретические расчёты предсказывают эффект самоускорения элементарных частиц


Пространственное распределение ускоряющегося волнового пакета электрона. Чем ярче область, тем сильнее заряд.

Теоретические подсчёты физиков выявили возможность придать элементарным частицам свойство самоускорения, когда они будут увеличивать скорость движения без участия электромагнитного поля. Такое неожиданное исследование было проведено совместно учёными из MIT и израильского института Технион.

Однако не спешите выбрасывать учебники по физике – никакие известные законы в данном случае не нарушаются. По расчётам, при применении фазосдвигающих масок к элементарной частице основная часть её волнового пакета будет ускоряться, но при этом весь пакет будет удлиняться в пространстве, компенсируя это ускорение. К этому учёные пришли, представив новый набор решений уравнений Дирака, которые описывают релятивистское поведение волновых структур элементарных частиц. Манипуляции с этой структурой и могут, по расчётам, привести к таким контринтуитивным результатам.



Глава исследователей, Идо Каминер, рассказывает: «Электрон набирает скорость и двигается всё быстрее и быстрее. Это выглядит невозможным. Никто не ожидал, что физика позволит этому случиться. Но волновой пакет электрона не только ускоряется, он ещё и увеличивается в пространстве, поэтому часть его компенсирует ускорение. “Хвост” пакета распространяется назад, поэтому суммарный импульс сохраняется.»

Это автоускорение связано с теорией относительности, где при движениях со скоростями, близкими к скорости света, происходит замедление времени и сжатие пространства. Если этот эффект удастся применить, например, к короткоживущим элементарным частицам, у учёных будет больше времени на их изучение. Каминер утверждает, что уже вполне возможно проверить все эти расчёты экспериментально, и команда уже приступила к подготовке такой проверки.

В экспериментах будет применяться электронный микроскоп, снабжённый фазосдвигающей маской с разрешением на три порядка большим, чем у тех, что используются для создания голограмм. По словам Каминера, это самый точный из известных на сегодняшний день способов влияния на электронную волну.
Вячеслав Голованов @SLY_G
карма
133,2
рейтинг 821,0
Редактор GeekTimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (7)

  • –9
    Все логично, чо, этого открытия стоило ждать.
  • 0
    Осталось придумать, как раздвинуть пик волновой функции на две части со скоростью, большей скорости света (ну, чтоб центр масс сильно не двигать), а потом попытаться детектировать одну из половин на другой планете.
    • 0
      Ну так если мы поделим на две части, которые будут двигаться быстрее скорости света, то часть информации же уйдёт «в прошлое»? Или я что-то не так понял?
      • 0
        Вообще-то речь шла про пространственное разделение, условно — одну половинку на запад, вторую — на восток. Но этой фантазии все равно не суждено сбыться — когда полупрозрачное зеркало расчепляет волновую функцию фотона на две равные части — каждая из них все равно движется со скоростью фотона, как и полагается.

        Но все равно возникает интересный момент — когда у разделенной на две части волновой функции её центр (условно, центр масс) остается на месте, а половинки разлетаются на большое расстояние (световой час, например) — то с какой скоростью происходит коллапс в момент измерения? Ведь в этот момент центр тяжести частицы перемещается в точку, где была задетектирована частица. Тут есть над чем подумать…
        • 0
          Разелтающиеся половинки волновой функции, центр волновой функции? Хотелось бы более физичного объяснения.
  • 0
    увеличение времени

    может все-таки замедление?
    • 0
      Спасибо, поправил

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.