Кіріспе
Сутек атомының электрондық күйлерінің энергия айырмашылығы Дирак теңдеуімен болжалмаған. Физикада Уиллис Лэмбтің есімімен аталған Лэмб ауысуы – сутек атомындағы екі электрон орбиталы арасындағы аномальды энергия айырмашылығын көрсетеді. Бұл айырмашылық теориямен болжалмаған және оны бірдей энергияны болжайтын Дирак теңдеуінен шығаруға болмайды. Сондықтан, Лэмб ауысуы – сутек атомының 2S1/2 және 2P1/2 орбиталдарындағы әртүрлі энергияларда байқалатын теориядан ауытқуды білдіреді. Лэмб ауысуы, екі орбитальдың әрқайсысында сутек ядросының айналасында қозғалған кезде электрон мен вакуум энергиясының құбылуларынан туындаған виртуалды фотондардың өзара әрекеттесуінен пайда болады. Кейіннен Лэмб ауысуы вакуум энергиясының құбылулары арқылы қара тесіктерден Хокинг сәулеленуінің теориялық болжамында маңызды рөл атқарды. Бұл әсер алғаш рет 1947 жылы сутегінің микротолқынды спектріндегі Лэмб-Ретерфорд экспериментімен өлшенді, және бұл өлшеу әртүрліліктерді басқару үшін қайта нормалау теориясын дамытуға түрткі болды. Бұл Джулиан Швингер, Ричард Фейнман, Эрнст Стюкельберг, Син Итиро Томонага және Фриман Дайсон қазіргі заманғы кванттық электродинамикасын жасауға негіз болды. Лэмб 1955 жылы Лэмб ауысуына қатысты жаңалықтары үшін физика саласындағы Нобель сыйлығын алды.
In physics the Lamb shift, named after Willis Lamb, refers to an anomalous difference in energy between two electron orbitals in a hydrogen atom. The difference was not predicted by theory and it cannot be derived from the Dirac equation, which predicts identical energies. Hence the Lamb shift refers to a deviation from theory seen in the differing energies contained by the 2S1/2 and 2P1/2 orbitals of the hydrogen atom. The Lamb shift is caused by interactions between the virtual photons created through vacuum energy fluctuations and the electron as it moves around the hydrogen nucleus in each of these two orbitals. The Lamb shift has since played a significant role through vacuum energy fluctuations in theoretical prediction of Hawking radiation from black holes. This effect was first measured in 1947 in the Lamb–Retherford experiment on the hydrogen microwave spectrum and this measurement provided the stimulus for renormalization theory to handle the divergences. It was the harbinger of modern quantum electrodynamics developed by Julian Schwinger, Richard Feynman, Ernst Stueckelberg, Sin Itiro Tomonaga and Freeman Dyson. Lamb won the Nobel Prize in Physics in 1955 for his discoveries related to the Lamb shift.
Маңыздылық
1978 жылы Лэмбтің 65 жылдығында Фримен Дайсон оған былай деді: "Лэмб жылқысы физиканың орталық тақырыбы болған жылдар менің буынымдағы физиктердің барлығы үшін алтын дәуір болды. Сіздер осы ең кішкентай, табу қиын және өлшеуге тыйырық қойған жылқысы бөлшектер мен өрістер туралы түсінігімізді ашыққа шығаратынын бірінші болып байқадыңыз".
Сутек спектрінде
1947 жылы Ханс Бете сутегі спектріндегі Ламб жылжуын алғаш рет түсіндірді және осылайша кванттық электродинамиканың қазіргі дамуының негізін салды. Бете массалық ренормализация идеясын қолдану арқылы Ламб жылжуын есептеп шығарды, бұл оған байқалған энергия жылжуын байланысқан электронның жылжуы мен бос электронның жылжуы арасындағы айырмашылық ретінде анықтауға мүмкіндік берді. Қазіргі таңда Лэмб жылжуы ұсақ құрылым тұрақтысы α-ны миллионнан бір бөліктен де жоғары дәлдікпен өлшеуге мүмкіндік береді, соның арқасында кванттық электродинамиканың нақтылығын тексеруге болады.