Вторник. СЭД ПОКАЗЫВАЕТ СВОЁ ЛИЦО.
Нильс: - Доброе утро, дорогие гости. Спасибо Господу Богу за добрый, солнечный день. Я думаю, что вы, мои любезные, в добром здравии и хорошем настроении. Сэд, излагай свою "теорию". Ты обещал это сделать сегодня.
Сэд: - С Богом! Вперед! Вчера я был достаточно откровенен и показал свое истинное лицо Фомы Неверного. Отрицать легко. Строить что-либо разумное - трудно. И тем не менее... Когда я копался в книгах в поисках ответов на раздражавшие меня вопросы, я, естественно, читал не только современные работы и книги, а также работы классиков, написанные много лет назад. Кроме того, я искал ответы и в работах, в которых делались попытки с других, не общепринятых позиций получить ответы, по сути дела, на мои вопросы. И нашел такие работы. Раздел науки, который наиболее близок мне по духу и в котором к решению эти вопросов подошли наиболее близко, называется стохастическая электродинамика.
Квант: - Не можете ли Вы назвать имена ученых, которые наиболее успешно работают в этой области, и основные их работы.
Сэд: - Я назову три имени и дам ссылки на их работы. Первой работой, с которой я познакомился по этому вопросу, была работа (чтобы не обижать авторов неправильным переводом и написанием их имен и фамилий на русском языке, буду приводить их имена, фамилии и названия работ на том языке, на котором они опубликованы): Surdin M. Le champ electromagnetique fluctuant de l'univers // Ann. Inst. Henri Poincare. 1971. Vol.15, n.3. P. 203-243. Вторым назову Тимотю Боера, работы которого на меня произвели наибольшее впечатление. Его работ я читал больше, чем работ других авторов. Среди его работ выделю две: Timothy H. Boyer. Random electrodynamics: The theory of classical electrodynamics with classical electromagnetic zero-point radiation // Phys. Rev. D. 1975.V. 12, n. 4. P.790-808; Timothy H.Boyer. General connection between random electrodynamics and quantum electrodynamics for free electromagnetic fields and for dipole oscillator systems // Phys. Rev. D. 1975.V.12, n.4. P. 809-830. И последнюю работу, которую я приведу, это: Luis de la Pena. Stochastic electrodynamics: its development, present situation and perspectives, опубликованной в материалах конференции: Stochastic Processes Applied to Physics and other Related Fields. Proceedigs of the Escuela Lationamericana de Fisica. Cali. Singapore. 21 June - 9 July, 1982. В последней работе приведена наиболее полная библиография по этому вопросу. У меня самого работ по этому разделу науки, к сожалению, нет, а может к счастью.
Квант: - В чем суть стохастической электродинамики?
Сэд: Основное физическое предположение стохастической электродинамики состоит в том, что в пустом физическом пространстве всегда присутствует, так называемое, нулевое поле излучения такой плотности, которая соответствует средней энергии, равной половине произведения постоянной Планка на частоту. Это поле излучения присутствует и при температуре абсолютного нуля. Оно однородно, изотропно и Лоренц-инвариантно.
Стохастическая электродинамика (СЭД) подобна традиционной классической электронной теории оперирует с классическими частицами, силами, зарядами и полями, хотя и содержит постоянную Планка. В пределе, когда постоянная Планка стремится к нулю, то есть тогда, когда мы исключаем из рассмотрения нулевое поле излучения, мы получаем результаты классической электронной теории.
Основной особенностью СЭД является вероятностный характер поведения частиц. В присутствии нулевого поля излучения заряженная частица постоянно находится под действием случайной силы. Поэтому можно рассматривать только вероятность того или другого процесса, и имеют физический смысл только различные средние значения. В качестве математического аппарата СЭД использует традиционные методы теории случайных процессов, а именно, корреляционную теорию, метод стохастических уравнений типа Фоккера-Планка, а также метод классического уравнения движения со случайной силой - метод уравнения Ланжевена.
Физические результаты СЭД пока скромны. Стохастическая электродинамика дает возможность в рамках классической статиcтики получить формулу Планка для плотности излучения абсолютно черного тела без введения квантовой гипотезы. В СЭД аналитически решается задачи движения заряженной частицы в поле упругих сил - гармонический осциллятор и в однородном магнитном поле. При этом для гармонического осциллятора в основном состоянии получен квантовый результат, который состоит в том, что энергия осциллятора равна половине произведения постоянной Планка на его частоту. В случае движения электрона во внешнем постоянном магнитном поле у электрона возникает дополнительный угловой момент, наведенный случайной силой, равный по величине спиновому моменту электрона.
В рамках СЭД нетрудно физически объяснить туннельный эффект, то есть легко понять, почему частица проходит через потенциальный барьер. Здесь имеет место полная аналогия с классическим случаем прохождения частицы через потенциальный барьер в присутствие случайной силы.
Квант: - И с этими куцыми результатами вы, молодой человек, пытаетесь устроить революцию в науке и повернуть науку вспять?
Сэд: - Уважаемый профессор, когда впервые я познакомился со стохастической электродинамикой, я как бы припал к роднику знаний, я понял, что еще не все потеряно и есть шанс построить настоящее здание науки, где нет субъективного элемента. Посмотрим, профессор, на эти скромные результаты не предвзято. В СЭД, как и в квантовой теории, энергия гармонического осциллятора в основном состоянии отлична от нуля. Но если в квантовой теории этот результат является математическим фокусом - следствие решения уравнения Шредингера, и не имеет под собой никакой объективной причины, то стохастическая электродинамика дает наглядное объяснение этому результату: частица постоянно находится под действием случайных сил, которые, раскачивая ее относительно положения равновесия, сообщают ей определенную среднюю энергию. Такое объяснение, профессор, и есть настоящая, понятная всем физика. Физика, которая никому непонятна, не физика, а религия в худшем смысле этого слова. Ведь я, профессор, не только о себе пекусь, а и за Вас радуюсь, что и Вы, профессор, наконец, поймете этот эффект. Неужели Вам не надоело притворяться? Ведь Вы, как и все, не понимаете физику микромира.
Кстати, в СЭД нетрудно получить соотношение неопределенности, которое имеет тот же вид, что и в квантовой механике, только совершенно другой физический смысл. В квантовой механике принцип Гейзенберга гласит, что нельзя измерить канонически сопряженные переменные точнее, чем это позволяет соотношение неопределенности. Такая трактовка позволяет либо координате, либо импульсу принимать абсолютно точное значение, при этом теряется информация о значении другой канонической переменной. В стохастической электродинамике частица под влиянием случайной силы флуктуирует относительно своего положения равновесия и, кроме того, у нее флуктуирует и импульс относительно среднего значения. Но все эти флуктуации естественны в поле случайных сил. При этом флуктуации невозможно сделать сколь угодно малыми ни по какой переменной.
Квант: - Я действительно вас не понимаю. В стохастической электродинамике даже не решена задача Кеплера и не получен спектр атома водорода...
Сэд: - Да, действительно спектр уровней энергии атома водорода не получен. Однако СЭД в рамках классической физики весьма убедительно объясняет стабильность атомов. Например, атом водорода рассматривается как классическое движение легкого электрона относительно тяжелого ядра-протона. Из классической электродинамики следует, что при ускоренном движении электрон излучает энергию, вследствие чего он должен замедлиться и упасть на ядро. Однако так ведет себя электрон в пустом пространстве. В присутствии же нулевого поля излучения было показано, что электрон при таком движении теряет столько же энергии в единицу времени, сколько и поглощает ее. Такая картина стабильности атома мне ближе и понятнее. Кстати, спектр энергий атома в СЭД получить значительно сложнее, чем в квантовой механике. Нужно введение дополнительных условий. Например, постулировать, что в атоме существуют некоторые выделенные орбиты, по которым электрон двигается периодически, то есть предположить, что имеются у атома замкнутые орбиты. Поскольку электрон находится не только в кулоновом поле ядра, а также испытывает действие поля случайных сил, то далеко не все орбиты могут быть замкнутыми.
Нильс: - Я вижу, что молодой человек выговорился. У меня есть предложение дискуссию о прелестях стохастической электродинамики перенести на завтра. Я не думаю, что то, что мы сегодня услыхали, и есть новое слово в науке.
Сэд: - С этим замечанием я согласен. О том, что я только что говорил, физики говорили давно. Но новое - это хорошо забытое старое. Свою задачу в этом вопросе я вижу только в напоминании о том, что Физическое Пространство не пусто.