Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Классикалық электродинамиканың вариациясы
Variation of classical electrodynamics
Стохастикалық электродинамика (SED) теориялық физиканың классикалық электродинамикасын (CED) кванттық электродинамиканың (QED) электромагниттік нөлдік нүкте өрісіне (ZPF) ұқсас статистикалық қасиеттері бар классикалық Лоренц инвариант сәулелену өрісі гипотезасын қосу арқылы кеңейтеді.
Stochastic electrodynamics (SED) is extends classical electrodynamics (CED) of theoretical physics by adding the hypothesis of a classical Lorentz invariant radiation field having statistical properties similar to that of the electromagnetic zero point field (ZPF) of quantum electrodynamics (QED).
Негізгі ингредиенттер
Стохастикалық электродинамика екі дәстүрлі классикалық идеяны біріктіреді – Максвелл теңдеулеріне бағынатын нүктелік зарядтардан туындаған электромагнетизм және Лоренц күштерімен қозғалатын бөлшектердің қозғалысы – және бір ерекше гипотезаны: классикалық өріс T=0 температурада да сәулеленуге ие. Бұл нөлдік нүкте сәулеленуі төмен температурадағы (макроскопиялық) Казимир әсері күштерінің байқалуынан туындайды. Температура нөлге жақындағанда, вакуумдағы екі зарядталмаған, өткізгіш пластина арасындағы эксперименттік өлшемдер классикалық электродинамика болжағандай нөлге дейін төмендемейді. Бұл нәтижені классикалық нөлдік нүкте сәулеленуінің куәсі ретінде қарастыру стохастикалық электродинамика моделіне алып келеді.
Stochastic electrodynamics combines two conventional classical ideas – electromagnetism derived from point charges obeying Maxwell's equations and particle motion driven by Lorentz forces – with one unconventional hypothesis: the classical field has radiation even at T=0. This zero point radiation is inferred from observations of the (macroscopic) Casimir effect forces at low temperatures. As temperature approaches zero, experimental measurements of the force between two uncharged, conducting plates in a vacuum do not go to zero as classical electrodynamics would predict. Taking this result as evidence of classical zero point radiation leads to the stochastic electrodynamics model.
Қысқаша тарихы
Стохастикалық электродинамика – Лоренц инвариантты кездейсоқ электромагниттік сәулеленудің бар екендігіне негізделген, әртүрлі стильдегі көптеген зерттеу жұмыстарының жиынтығы. Негізгі идеялар ұзақ жылдар бойы дамып келді, бірақ Маршалл (1963) және Брэффорд 1960 жылдары басталған, көбірек назар аударуға лайық күш-жігерді бастаған секілді. Содан кейін Тимоти Бойер, Луис де ла Пенья және Ана Мария Сетто 1970 жылдары және одан кейін көп еңбек етті. Басқалар да QED мәселелеріне SED-ті қолдануға қатысты өзгерістер мен ұсыныстар енгізді. Жекелеген бағыт – Вальтер Нернсттің бұрынғы ұсынысын зерттеу, онда классикалық ZPF тұжырымы арқылы вакуумдық реакция нәтижесінде туындаған инерциялық массаны түсіндіруге тырысқан. 2010 жылы Cavalleri және авторлар тобы SEDS ("таза" SED, олардың терминімен айтқанда, плюс спин) енгізді, оны SED-тің барлық белгілі кемшіліктерін жоятын маңызды жақсарту деп санайды. Олар сондай-ақ SEDS әлі күнге дейін QED-мен түсіндірілмеген төрт байқалған құбылысты шешеді деп мәлімдейді, атап айтқанда: 1) ZPF-тің физикалық тегі және оның табиғи жоғарғы шегі; 2) нейтриноның тыныштық массасының эксперименттік зерттеулеріндегі аномалия; 3) 1/f шуының тегі және оны сандық түрде қарастыру; 4) ғарыштық сәулелердің жоғары энергиялы бөлігі (~ 1021 eV). Кванттық механика мен SEDS арасын ажырату үшін екі есе ойықты электронды дифракция эксперименттері ұсынылған. 2013 жылы Auñon және авторлар тобы Казимир және Ван дер Ваальс өзара әрекеттесулерінің, кең Планк спектрі таңдалған кезде электромагниттік көздерден туындайтын стохастикалық күштердің ерекше жағдайы екенін көрсетті, ал толқындық өрістер корреляцияланбаған. Оптикалық диапазондағы бейімделген спектрлік энергия таралымымен флуктуацияланатын жартылай когерентті жарық шығарушыларды қарастыру арқылы, бұл стохастикалық электродинамика мен когеренттік теория арасындағы байланысты орнатады, соның нәтижесінде осындай нөлдік нүктелік өрістерді де, жылулық флуктуациялардың Лифшиц күштерін де оптикалық түрде жасау және басқару жолы ұсынылады. Бұдан өзге, бұл жиілікке тәуелді жауап беретін денелер үшін тар жолақты жарық көздерін қолдану арқылы көптеген стохастикалық күштерді құруға мүмкіндік береді.
Stochastic electrodynamics is a term for a collection of research efforts of many different styles based on the ansatz that there exists a Lorentz invariant random electromagnetic radiation. The basic ideas have been around for a long time, but Marshall (1963) and Brafford seem to have originated the more concentrated efforts that started in the 1960s. Thereafter Timothy Boyer, Luis de la Peña and Ana María Cetto were perhaps the most prolific contributors in the 1970s and beyond. Others have made contributions, alterations, and proposals concentrating on applying SED to problems in QED. A separate thread has been the investigation of an earlier proposal by Walther Nernst attempting to use the SED notion of a classical ZPF to explain inertial mass as due to a vacuum reaction. In 2010, Cavalleri et al. introduced SEDS ('pure' SED, as they call it, plus spin) as a fundamental improvement that they claim potentially overcomes all the known drawbacks of SED. They also claim SEDS resolves four observed effects that are so far unexplained by QED, i. e., 1) the physical origin of the ZPF and its natural upper cutoff; 2) an anomaly in experimental studies of the neutrino rest mass; 3) the origin and quantitative treatment of 1/f noise; and 4) the high energy tail (~ 1021 eV) of cosmic rays. Two double slit electron diffraction experiments are proposed to discriminate between QM and SEDS. In 2013, Auñon et al. showed that Casimir and Van der Waals interactions are a particular case of stochastic forces from electromagnetic sources when the broad Planck's spectrum is chosen, and the wavefields are non correlated. Addressing fluctuating partially coherent light emitters with a tailored spectral energy distribution in the optical range, this establishes the link between stochastic electrodynamics and coherence theory; henceforth putting forward a way to optically create and control both such zero point fields as well as Lifshitz forces of thermal fluctuations. In addition, this opens the path to build many more stochastic forces on employing narrow band light sources for bodies with frequency dependent responses.