Воздействие магнитного поля от "орбитального движения" электрона на
его собственный магнитный момент (спин-орбитальное
взаимодействие] Приводит к тонкому расщеплению ат. уровней (тонкая структура), а взаимодействие собств. магн. моментов ядра и электронов (спин-спиновое
взаимодействие) наблюдается как сверхтонкое расщепление, напр. различие уровней
и
в атоме водорода возникает из-за разл. магн. взаимодействия протона и электрона
с параллельными и антипараллельными спинами (см. Сверхтонкая структура, Сверхтонкое
взаимодействие). Аналогичные особенности присущи сильным взаимодействиям и слабым взаимодействиям.
Простейшим примером служит нерелятивистское рассеяние
частицы со спином
(напр.,
нуклона) на бесспиновой частице, напр. на ядре с нулевым спином I = 0.
Процесс рассеяния полностью описывается амплитудой рассеяния
к-рая
в данном случае является спиновой матрицей
Спин-орбитальное взаимодействие приводит к зависимости амплитуды рассеяния от
спинов. При заданном (полуцелом) значении полного угл. момента системы j орбитальный момент может принимать 2 значения 
отвечающие разл. чётности. Поэтому из сохранения j и чётности
следует сохранение абс. значения l, т. е. оператора
Единственным
действующим на спины инвариантным оператором, коммутирующим с
является
оператор
или
пропорциональный ему оператор 
-
единичный псевдовектор нормали к плоскости рассеяния: 
где
-
единичные векторы в направлении падающего ц рассеянного пучков). Поэтому общий
вид оператора амплитуды рассеяния в рассматриваемом случае [1]:
где амплитуды А и В не зависят
от спинов. Дифференц. сечение рассеяния частицы 
из состояния о проекцией спина
в
состояние с проекцией спина b определяется величиной
Обычно
важно сечение рассеяния, просуммированное
по конечным и усреднённое по начальным проекциям спина. Для такой величины из
(1) следует:
где псевдовектор поляризации падающего пучка
- ср. спин
в нач. состоянии). Эта величина приобретает ясный смысл, если ось квантования
направлена по
Тогда
Здесь
-
число частиц со спином по направлению .
и
против. Благодаря множителю
в
ф-ле (2) сечение рассеяния зависит не только от полярного угла
но
p от азимутального угла
между векторами 
и
Поляризация
рассеянных частиц может быть вычислена по ф-ле
Для неполяризованного пучка
Т. о., из (2) получается
Из (4) видно, что при наличии спин-орбитального
взаимодействия (В
0)
неполяризов. пучок после рассеяния приобретает поляризацию, направленную перпендикулярно
плоскости рассеяния.
Величину
наз. анализирующей способностью мишени А. Если поляризац. свойства ядер мишени известны, т. е. известно А, то,
измеряя асимметрич. рассеяние налево и направо на этом ядре, можно определить
степень поляризации пучка бомбардирующих частиц. В свою очередь пучки поляризов.
частиц могут быть получены в результате рассеяния или ядерных реакций. Выражение
(2) для рассеиваемых частиц со спином
справедливо
для мишени с произвольным спином, если она неполяризована.
В общем случае, когда сппн рассеиваемой частицы
больше
или спин
мишени отличен от 0, для описания поляризации пучка и анализирующей способности
мишени требуется большее число параметров. В случае спина 1 возможны 3 значения
проекции спина (+1, О, - 1), и для описания состояния пучка помимо поляризации
необходимо знание выстроенности пучка по спину, т. е. величины
Поляризация рассеянных частиц в этом случае определяется
не одной, как в случае s =
а
неск. поляризующими способностями.
В случае, когда частицы пучка и мишени поляризованы,
для описания эфф. сечения необходимо, кроме анализирующей способности, использовать
т. н. коэф. корреляции спинов. В то время как анализирующие способности описывают
чувствительность рассеяния или ядерной реакции к состоянию поляризации пучка
или мишени, коэф. корреляции описывают их чувствительность к параметрам, характеризующим
корреляцию спинов пучка и мишени.
Все рассмотренные выше величины, характеризующие
зависимость от спинов характеристик ядерной реакции,- поляризация продуктов
реакции, анализирующая способность мишени,
коэф. корреляции спинов - могут быть определены экспериментально. Их наз. поляризационными
наблюдаемыми. Измерение всех поляризац. наблюдаемых наз. полным опытом.
Важный практич. случай - рассеяние двух нерелятивистских
частиц со спинами 
напр. нуклон-нуклонное (NN) рассеяние при небольших энергиях. В этом
случае аналог разложения (1) оператора
содержит
5 инвариантных амплитуд:
Здесь единичные векторы
направлены
вдоль векторов
соответственно.
Амплитуды В, С, D наз. тензорными,
Е - спин-орбитальной. Дифференц. сечение рассеяния неполяризов. нуклонов
определяется всего одной комбинацией этих амплитуд, а для извлечения их всех
из эксперимента требуется проведение полного опыта.
NN-рассеяние при энергиях 
< 300 МэВ обычно рассматривают в нерслятпвпстском приближении и описывают
с помощью NN-потенциала, содержащего помимо центрального тензорный и спин-орбитальный
компоненты. Для определения этих компонентов требуется знание всех инвариантных
амплитуд в разложении (6).
При описании рассеяния нуклонов и легчайших ядер
на ядрах используют оптическую модель ядра с оптич. потенциалом, содержащим
центральный и спин-орбитальный компоненты. С помощью эксперим. данных по дифференц.
сечениям
и поляризацииудаётся
оценить
форму и величину разд. членов оптич. потенциала.
Кроме выяснения характера спиновой зависимости
нуклон-нуклонного и нуклон-ядерного взаимодействия, изучение П. э. позволяет
уточнить информацию об уровнях ядер, установить механизм ядерных реакций, более
полно осуществить проверку принципов симметрии в ядерных взаимодействиях (см.
Несохранение чётности в ядрах ).Так, для установления степени несохра-ненпя
чётности в нуклон-нуклонном рассеянии была измерена продольная компонента анализирующей
способности для p-p - рассеяния. Уровень несохранения чётности оказался порядка
. При релятивистских
энергиях взаимодействующих частиц для амплитуды
реакции также можно записать разложение типа (1) пли (6) по релятивистски инвариантным
компонентам, для нахождения к-рых требуется проведение поляризац. экспериментов.
Т. о., изучение П. э. является важным инструментом исследования фундам. свойств
элементарных частиц, ядер и их взаимодействий.
Э. Е. Cаперштейн
Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.
Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").
Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.
Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.
Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
|
 |
