Техника - молодёжи 1935-10, страница 9

Позитрон

и анти-протои

К лету 1933 г., казалась, все было спокойно в физике. Незадолго до этого был открыт нейтрон—новая, лишенная электрического заряда мельчайшая частица материи, и строение атома, как думали многие, «стабилизировалось» уже в окончательном виде. Оболочка атома — как известно — состоит из отрицательно-заряженных электронов, а ядро — из положительных протонов и нейтральных нейтронов. Изменений не предвиделось... Но не прошло и нескольких .месяцев, как новые неожиданные события взволновали физику.

Виновником этих событий был молодой английский ученый Поль Дирак. Исследуя написанное им еще в 1927 г. уравнение движения электрона, Дирак обратил внимание на следующий факт. Уравнение имеет две серии решений. Одни решения имеют знак плюс, другие — минус. Каждый ответ дает величину энергии электрона, и реальный смысл, казалось, имеют одни лишь положительные ответы.

Но может ли быть иначе? Может ли энергия выражаться иначе как положительным числом? Не следует ли отрицательные решения уравнения просто отбросить в сторону, как это издавна делалось в физике всякий раз, когда по ходу исследования тех или иных задач отрицательные корни уравнений не имели смысла?

Так думали все. Но как раз в этом пункте Дирак и сделал свой безгранично смелый шаг.

" Поль Дирак

Он выдвинул предположение, что, помимо известных до сих пор электронов с положительной энергией, входящих в поле зрения физики и ее приборов, все мировое пространство «сверху донизу» заполнено бесчисленным множеством невидимых электронов с отрицательной энергией.

Как отнестись к этому предположению? Отрицательные числа, как известно, ничуть «не хуже» положительных и выражают вполне реальные вещи: или обозначают отрицательные величины, как например убыток по сравнению с прибылью, расход по отношению к приходу и т. п. С этой точки зрения предположить, что электрон обладает «отрицательной энергией» — равносильно тому, чтобы сказать, что электрон обладает энергией очень малой. Но тогда возникает вопрос, почему же собственно эти диковинные, обладающие отрицательной энергией электроны никак не действуют на физические приборы и остаются вообще незамечаемыми в поле зрения физики? На этот вопрос Дирак отвечает так.

Незамечаемы электроны с отрицательной энергией как раз потому, что их энергия отрицательна, т. е. весьма мала. Эти электроны находятся как бы в дремлющем, «вялом», «замороженном» состоянии, и поэтому движения их ускользают от наблюдателя. Это, во-первых, а во-вторых: заполняя согласно, предположению Дирака равномерной и повсеместно однородной пеленой все мировое пространство, эти электроны обра- п зуют однообразный «фон», на котором /