Юный техник 1978-05, страница 27

Таи физиии представляют себе море Дираиа.

так же как и «пощупать», из чего он сделан. Вакуум по-прежнему был везде и нигде.

Первым по-новому взглянуть на вакуум сумел в 1931 году молодой тогда английский физик Поль Дирак. Решая задачу о движении одиночного электрона в пространстве, свободном от ка-ких-либо других частиц, полей, сил и т. д., он получил для энергии электрона два значения — положительное и отрицательное. С положительной энергией было все ясно, но что означает отрицательная энергия? Каков ее физический смысл?

Конечно, Дирак вполне мог бы поступить, как поступаем мы, вычисляя, например, длину гипотенузы треугольника по теореме Пифагора. Получая два значения для, корня квадратного — положительное и отрицательное, мы отбрасываем последнее как бес

смысленное. Отрицательной длина отрезка быть не может? Так же как физически бессмысленной может показаться отрицательная энергия.

И все же Дирак попытался осмыслить полученное значение. Что, если отрицательная энергия вовсе не такая уж бессмыслица? Быть может, второе решение принадлежит некоему зеркальному двойнику электрона? Так появляется безумная на первый взгляд мысль. Что, если вакуум вовсе не пуст, а, наоборот, заполнен до отказа электронами с отрицательными ■энергиями? Получается нечто вроде бесконечно глубокой ямы с бесчисленным множеством ячеек, в каждой из которых сидит по электрону. Выпрыгнуть из этой ямы электрон может, лишь получив достаточную для этого энергию — тем большую, чем глубже он сидит. Когда это все-таки происходит, электрон оказывается в нашем реальном мире, а в вакууме, в том месте, где он сидел, образуется дырка. В этой точке возникает положительный заряд, равный по величине заряду электрона.

Дырка — вещь вполне реальная. Представьте, что чистый лист бумаги, на котором нет ничего, пробивает пуля. Теперь уже на листе появляется нечто вполне ощутимое, осязаемое, а именно, дырка.

То же и в вакууме. Дырка в нем — самая настоящая частица, ничуть не менее реальная, чем электрон.

Так впервые был предсказан позитрон — антипод электрона. Из вакуумного небытия они рождаются только парами. Побродив в нашем мире, электрон может вернуться обратно в вакуум. Но сесть он может только в свою ячейку, все другие ведь заняты. Поэтому наш скиталец должен повстречать дырку, то есть позитрон, и провзаимодействовать с ним. После этого и электрон и

юяс