Комптоновская длина волны. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Комптоновская длина волны

- параметр размерности длины, характерный для релятивистских квантовых процессов; выражается через массу m частицы и универсальные постоянные

(h) и с:

Для электрона

см (

см), для протона

см (

см). Назв. "К. д. в." связано с тем, что величина

определяет изменение длины волны эл--магн. излучения в Комптона эффекте.

Частица, локализованная в области с линейными размерами

, согласно неопределённостей соотношению, имеет квантовомеханич. неопределённость в импульсе

и неопределённость в энергии

, что достаточно для рождения пар частиц-античастиц с массой т. В такой области элементарная частица, вообще говоря, уже не может рассматриваться как "точечный объект", потому что часть времени она проводит в состоянии "частица + пары". В результате на расстояниях, меньших

, частица выступает как система с бесконечным числом степеней свободы и её взаимодействия должны описываться в рамках квантовой теории поля (КТП) - в этом фундам. роль параметра , определяющего мин. погрешность, с к-рой может быть измерена координата частицы в её системе покоя. В частности, переход в промежуточное состояние "частица + пары", осуществляющийся за время

, характерное для рассеяния света с длиной волны

, при

приводит к нарушению законов классич. электродинамики в комптон-эффекте.

В действительности во всех случаях размер области, где частица перестаёт быть "точечным объектом", зависит не только от её К. д. в., но и от К. д. в. других частиц, в к-рые данная частица может динамически превращаться. Но, напр., для лептонов ,не обладающих сильным взаимодействием, переход в др. состояния маловероятен (можно сказать, что он происходит редко или требует большого времени). Поэтому лептонная "шуба" из пар является как бы прозрачной, и во мн. задачах лептоны с хорошей точностью могут рассматриваться как "точечные частицы". Для тяжёлого адрона, напр. нуклона, эфф. размер области, где начинает проявляться "шуба", значительно больше К. д. в. нуклона и определяется К. д. в. самого лёгкого из адронов - пиона (заметим, что

). В области с линейным размером порядка

нуклоны с большой интенсивностью (из-за сильного взаимодействия) переходят в промежуточные состояния "нуклон + пионы", поэтому нуклон-ная "шуба", в отличие от лептонной, плотная.

Т. о., эфф. область, где частица перестаёт проявляться как "точечная", определяется не только соответствующими К. д. в., но и константами взаимодействия данной частицы с др. частицами (полями).

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.