НУЛЕВЫЕ КОЛЕБАНИЯ

НУЛЕВЫЕ КОЛЕБАНИЯ
НУЛЕВЫЕ КОЛЕБАНИЯ

- флуктуации квантовойсистемы (обычно квантового поля) в основном (вакуумном) состоянии. Н. к. <возникают вследствие соотношения неопределённостей и не имеют классич. <аналога. Они обладают энергией 15005-99.jpg- нулевой энергией.
При квантовании свободного бозонного полякаждой моде с волновым вектором k и частотой 15005-100.jpgотвечает осциллятор. уровни энергии к-рого

15005-101.jpg

nk - числа квантов поля с импульсом hkи энергией 15005-102.jpgВ основном состоянии квантов нет (nk = 0), но энергияотлична от нуля и равна 15005-103.jpgПолная энергия Н. к. получается суммированием по всем модам:

15005-104.jpg

она расходится ( ультрафиолетовая расходимость). Приквантовании свободного фермионного поля возникает похожая расходящаясясумма, но противоположного знака - это энергия заполненного "моря Дирака"(см. Дырок теория Дирака). Если числа бозонных и фермионных степенейсвободы совпадают, расходимости в нулевой (вакуумной) энергии становятсяменее сильными, а в суперсимметричной теории (см. Суперсимметрия)15005-105.jpg=0.Это важно при учёте гравитации, универсально взаимодействующей с любойформой энергии, в т. ч. и с вакуумной, к-рая проявляется в ур-ниях Эйнштейнав форме космологич. постоянной (15005-106.jpg -члена).Согласно наблюдат. данным,15005-107.jpg -членблизок к нулю с большой точностью, поэтому в теории должен существоватьмеханизм зануления энергии вакуума. Очень возможно, что введение суперсимметрпи- шаг в этом направлении.
Без учёта гравитации расходимости в 15005-108.jpgмогутбыть устранены соответствующим переопределением начала отсчёта энергии, <однако в нек-рых случаях могут оставаться нетривиальные конечные части, <как в случае т. н. эффекта Казимира (Н. Casimir, 1948), когда поле квантуетсяв пространстве с границей. В этом случае частоты 15005-109.jpgзависят от параметров пространства. В результате и 15005-110.jpgначинает зависеть от этих параметров. В простейшем случае одно из измеренийпредполагается ограниченным (размером L), и параметром, от к-рогозависит вакуумная энергия, является длина L. Такая ситуация реализуется, <напр., при квантовании эл.-магн. ноля между бесконечными параллельнымипроводящими пластинами (в этом случае L - расстояние между пластинами).Теоретич. вычисление конечной части вакуумной энергии приводит к величине

15005-111.jpg

к-рая блестяще совпадает с результатамиэксперимента по измерению силы притяжения двух проводящих пластин в вакууме. <Тем самым эффект Казимира делает Н. к. наблюдаемыми.

Лит.: Бьёркен Дж. Д., Дрелл С. Д.,Релятивистская квантовая теория, пер. с англ., т. 2, М., 1978; БирреллН., Девис Р., Квантованные поля в искривленном пространстве - времени, <пер. с англ., М., 1984; Ициксон К., Зюбер Ж.-В., Квантовая теория поля, <пер. с англ., т. 1, М., 1984.

Я. И. Коган.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

Полезное


Смотреть что такое "НУЛЕВЫЕ КОЛЕБАНИЯ" в других словарях:

  • НУЛЕВЫЕ КОЛЕБАНИЯ — в твёрдом теле квантовомеханич. движение частиц твёрдого тела при Т =0 К. Приклассич. описании динамики твёрдого тела в основном состоянии( Т=0 К) все частицы (атомы, ионы), из к рых оно состоит, покоятся в точках …   Физическая энциклопедия

  • нулевые колебания — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN zero point motion …   Справочник технического переводчика

  • Нулевые колебания — Различают нулевые колебания вакуума и нулевые колебания атомов конденсированной среды, устанавливающиеся после «выморожения» нормальных тепловых колебаний кристаллической решётки. Таким образом, энергия нулевых колебаний есть не что иное, как… …   Википедия

  • нулевые колебания — nuliniai virpesiai statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. zero point vibrations vok. Nullpunktbewegungen, f; Nullpunktsbewegungen, f; Nullpunktschwingungen, f rus. нулевые колебания, n pranc. vibrations au zéro absolu, f …   Fizikos terminų žodynas

  • нулевые колебания кристалла — Колебания атомов кристаллической решётки при абсолютном нуле температуры …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • КОЛЕБАНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ — один из осн. видов внутр. движений тв. тела, когда составляющие его структурные ч цы (атомы, ионы, молекулы) колеблются около положений равновесия узлов кристаллической решётки. Амплитуда колебаний тем больше, чем выше темп pa, но всегда… …   Физическая энциклопедия

  • КОЛЕБАНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ — согласованные смещения атомов или молекул, образующих кристалл, относительно их положений равновесия (см. также Динамика кристаллической решётки). Если смещения малы и справедливо т. н. гармонич. приближение, то независимыми собственными К. к. р …   Физическая энциклопедия

  • КОЛЕБАНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ — колебания атомов или ионов, составляющих кристалл, около положений равновесия (узлов кристаллической решетки). амплитуда тепловых колебаний кристаллической решетки тем больше, чем выше температура, но обычно она гораздо меньше периода решетки… …   Большой Энциклопедический словарь

  • колебания кристаллической решётки — колебания атомов, ионов или молекул, составляющих кристалл, около положений равновесия (узлов кристаллической решётки). Амплитуда тепловых колебаний кристаллической решётки тем больше, чем выше температура, но обычно она гораздо меньше периода… …   Энциклопедический словарь

  • Колебания кристаллической решётки —         один из основных видов внутренних движений твёрдого тела, при котором составляющие его частицы (атомы или ионы) колеблются около положений равновесия узлов кристаллической решётки. К. к. р., например, в виде стоячих или бегущих звуковых… …   Большая советская энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
… Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»