Механика квантовая

Квантовая механика содержит в своей основе элементы термодинамики, например закон сохранения энергии, классической механики, а также теории относительности, в частности формулу (209). Но вместе с тем у квантовой механики имеется и свое собственное лицо, обусловленное особенностями микроскопических явлений. Эти особенности описываются известными уравнениями Гейзенберга, Клейна-Гордона, Дирака и Шредингера. Перечисленные уравнения вытекают как частный случай из общей теории. Они выводятся ниже. Здесь я хочу обратить внимание лишь на следующее частное, но исключительно важное обстоятельство.

При радиоактивном бета-распаде ядер происходит излучение бета-частиц – электронов и позитронов. В отличие от фотонов испускаемые бета-частицы приобретают самые различные начальные скорости, образующие спектр, похожий на частотный спектр излучения света абсолютно черным телом. В свое время при количественной оценке этого процесса были приняты во внимание энергии, импульсы и спины ядра отдачи и испускаемой (отщепляемой) частицы. Опыты показали, что фактическая энергия частицы не совпадает с энергией, подсчитанной по формуле (209), а импульс и спин ядра не равен импульсу и спину частицы.

Чтобы спасти законы сохранения энергии, импульса и спина, Паули в 1930 г. высказал гипотезу, согласно которой избыточную энергию, импульс и спин уносит особая частица, названная по предложению Ферми нейтрино. Но можно обойтись и без этой гипотезы. Отщепляемая частица, создающая так называемый дефект массы, испускается со скоростью, равной не с, а w, поэтому фактическая энергия частицы должна подсчитываться не по формуле (209), а по выражению (204) или (205). Тогда никакого избытка энергии не возникает.

Что касается импульсов и спинов, то их несовпадение у ядра и частицы объясняется действием теоремы интенсиалов: имеющаяся разница в свойствах ядра и отщепляемой частицы приводит к нарушению законов сохранения импульса и спина – формула (342). В результате избыточные энергия, импульс и спин у рассматриваемой системы обращается в нуль [14, 76]. Для расчета процесса радиоактивного бета-распада ядер надо пользоваться законами общей теории с учетом всех заинтересованных степеней свободы системы. Все это поддается экспериментальной проверке.