Закон сохранения энергии в микромире


Когда речь шла о рождении пиона при столкновении быстрого протона с другим нуклоном, то энергия на рождение пиона «извлекалась» из кинетической энергии протона. А откуда берётся энергия на рождение пиона внутри ядра? Естественно, что не из кинетической энергии нуклонов. Если энергии нуклонов хватало бы на рождение пионов, то изо всех ядер летели бы пионы до тех пор, пока вся эта энергия не растратилась.

Для ликвидации противоречия нужно принять, что пионы не излучаются – они появляются «виртуально». Это значит, что никто не может зарегистрировать промежуточный этап обмена, когда один нуклон уже «выбросил» пион, а другой его ещё «не поймал». Во всяком случае, это сделать нельзя, если не затратить на регистрацию пиона столько энергии, что ее хватило бы на освобождение пиона.

В квантовой механике закон сохранения энергии может быть нарушен, если только время нарушения будет очень мало, меньше чем τ<h/ΔЕ, где ΔЕ избыток или недостаток энергии. Если такое неравенство не нарушается, то невыполнение закона сохранение нельзя ни зарегистрировать, ни использовать для какого-либо двигателя. Однако, и в этом состоит могущество квантовой механики, нарушение фундаментального закона оставляет неизменными все его следствия и ни на йоту не изменяет отношения физиков к невозможности вечного двигателя. Нарушение закона сохранения энергии связано с тем, что само понятие «энергия» в микромире изменяет свой смысл. И ограничение применимости закона ее сохранения есть плата за попытку сохранить понятие «энергия» по возможности в неизменном виде.

Рубрики: Элементарные частицы

Последние статьи