TGViewer
physħ — физика и космос physħ — физика и космос @physh · 7.75K subscribers
Post #532 7.13K
Известно, что если электрон ускорять, то он излучает электромагнитные волны. Эти волны уносят энергию, и следовательно, на электрон должна действовать сила торможения. Причём эта сила должна зависеть не только от положения электрона и его скорости, но и от его ускорения. Это приводит к тому, что формальное решение уравнений Ньютона для такого электрона содержит очевидно абсурдные вещи. Например, электрон может непрерывно увеличивать свою скорость даже в отсутствии внешних сил.

Такое странное поведение уравнений формально связано с тем, что у электрона есть электрическое поле, и его энергия, вообще говоря, бесконечная. Соответственно, двигая электрон, мы двигаем и это поле с бесконечной энергией. Такое возможно только если формально предположить, что у электрона бесконечная отрицательная масса, так что эта бесконечность компенсирует бесконечную энергию поля и полная их энергия равна реально наблюдаемой энергии покоя электрона.

Вычитание бесконечностей, однако, математически некорректная операция, именно поэтому появляются абсурдные решения уравнений Ньютона. Более-менее последовательно проблема с бесконечностями решается только в квантовой электродинамике (КЭД), но и там используется невполне математически коррректная операция перенормировки.

На практике решить уравнения КЭД точно невозможно, поэтому используют разные приближённые методы, однако до последнего времени не было способа их проверить — сила трения, действующая на электрон со стороны испускаемого им излучения, в большинстве случаев чрезвычайно мала. Современные петаваттные лазеры позволили наконец измерить эту силу. Точности измерений пока не хватает, чтобы оценить точность приближённых моделей, но сам эффект продемонстрирован.

Об этом замечательном эксперименте я написал заметку в N+1: https://nplus1.ru/news/2018/02/13/radiation-reaction
N + 1 — главное издание о науке, технике и технологиях Ученые впервые зарегистрировали квантовое радиационное торможение электронов
More from @physh
  1. Oct 19, 2022Ох... скончался Валерий Рубаков :( https://postnauka.ru/themes/rubakov
  2. Dec 25, 2021Сегодня, наконец, после почти 30-летней разработки и бесконечных переносов сроков в космос…
  3. Dec 21, 2021Если вы в Нижнем Новгороде и гадаете, куда бы пойти послушать что-нибудь развлекательно-по…
  4. Nov 2, 2021Что же мы тут видим? Это три изображения одной сверхновой AT 2016jka ("SN Requiem") и где-…
  5. Oct 5, 2021Сюкуро Манабе и Клаус Хассельманн получили половину премии за свои работы по физическому м…
  6. Oct 5, 2021Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann, Giorgio Parisi за вклад в понимание поведения сложных си…
Threads Profile ViewerView any public Threads profile without an account.Open ThreadLook →Writing with AI? Make it sound human.Metric37 rewrites AI drafts so they read naturally. Free AI detector, 1,500 words free.Try Metric37 →