О. Деревенский - Фиговые листики теории относительности
А почему так? А потому что не бывает у электрона энергии в несколько МэВ. Помните, мы говорили, что его максимальная кинетическая энергия – это треть его энергии покоя, т.е. всего-то 170 кэВ? Вы ещё хохотали по этому поводу – вспомнили? Ну, вот! Маловато получается? А откуда же взяться больше? – если электрону приходится обходиться только своими запасами? Таковы программные предписания: всё, что тебе положено, дружок, ты уже получил. Вот и крутись, как хочешь. Чтобы двигаться быстрее – замедляй собственные трепыхания! Причём, это замедление собственных трепыханий скажется и на энергии связи электрона, если он входит в состав атома. Помните, мы говорили, что энергии связи составляют фиксированное число процентов от собственной энергии частицы? А это значит, что при увеличении истинной-однозначной скорости атома, будут всё больше сдвигаться его уровни энергии. В этом-то и заключается причина квадратично-допплеровских эффектов. И здесь – убийственное свидетельство о том, что, в отличие от относительных скоростей, истинные-однозначные скорости не являются чистой формальностью. Вещество-то несёт в себе чёткий признак движения с истинной-однозначной скоростью: у свободных частиц соответственно уменьшены их собственные энергии, а у связанных частиц имеются ещё и соответствующие квадратично-допплеровские сдвиги уровней энергии! В полном согласии с опытом! И со здравым смыслом!
Надо лишь добавить, что эти сдвиги квантовых уровней энергии никаким замедлением времени не сопровождаются. А то была такая сказочка на ночь: космонавты, благодаря быстроходности ракеты, смогли бы растянуть свои жизни настолько, что успели бы сгонять до ближайшей звезды и обратно. С какой это стати? Из-за большой истинной-однозначной скорости, сдвинулись бы квантовые уровни энергии у космонавтов, но при этом отнюдь не замедлились бы «все их жизненные процессы» - вспомните про спутники TIMATION! Здесь – не замедление времени, а, опять же, всего лишь программное управление превращениями энергий квантовых пульсаторов. Три энергии электрона – собственная, кинетическая, и энергия связи – могут превращаться друг в друга, но суммарная его энергия остаётся при этом прежней (при постоянном гравитационном потенциале). Ибо электроном он был, электроном и остаётся!
«Ага! – возрадуются релятивисты. – Вот тут-то мы автора и ущучим! Потому что не всегда электрон остаётся электроном! Есть такое замечательное явление – аннигиляция электрон-позитронных пар. Такая парочка полностью исчезает, превращаясь в гамма-излучение! И обратное явление – рождение электрон-позитронных пар – тоже есть! Пусть автор учебники читает!»
Благодарствуем! Читали мы эти учебники, которые вдохновили немало писателей-фантастов. Душераздирающе у них потом получалось: даётся залп из аннигиляторов – ффах! – и тебе полная крышка. Ничего от тебя не осталось, весь ты в свет ушёл! На впечатлительных читательниц это сильно действовало. Они же не знали, как на опыте происходит то, что выдают за полную аннигиляцию.
Здесь, кстати, тоже можно полюбоваться на релятивистский рост, имей он место. Ведь, казалось бы: чем больше исходные энергии у электронов и позитронов, тем более сильными спецэффектами должна сопровождаться их аннигиляция. Фиг вам! Из области взаимодействия электронов и позитронов прёт всего лишь скромненькое гамма-излучение с характерной энергией кванта аннигиляции – 511 кэВ. Это, напомним, как раз энергия покоя электрона, и позитрона тоже. С какими бы скоростями электроны и позитроны ни двигались до взаимодействия, т.е., по высоконаучной логике, какие бы чудовищные энергии они ни имели, энергия гамма-квантов аннигиляции остаётся неизменной! Этот примечательный факт прояснил учёным очень многое. «Стало быть, электроны и позитроны… того… тормозятся как-нибудь перед тем, как проаннигилировать», - сообразили они. И тормозятся-то скромненько-незаметненько – без всяких спецэффектов! Ну, ладно, а если парочка этих тормознутых исчезает при аннигиляции начисто, то сколько при этом должно получаться квантов по 511 кэВ? Несложный подсчёт показывает: два. И, по закону сохранения импульса – ведь учёные полагают, что фотоны переносят импульс! – эти два кванта должны разлетаться в строго противоположных направлениях. Ну, вот. Гамма-кванты из области аннигиляции летели во всех направлениях, а два их детектора устанавливались строго с противоположных сторон от этой области. Когда эти детекторы улавливали по гамма-кванту одновременно, схема совпадений срабатывала, и экспериментаторы прыгали от радости: «Ещё одна аннигиляция! И ещё! И ещё!» Юморные такие! Не сделали ни одной проверки того, что регистрируемая пара гамма-квантов вылетала действительно при одном и том же акте аннигиляции. А вдруг схема считала случайные совпадения? Об этом на радостях не подумали. Ну, и нарвались – когда решили немного сдвинуть вбок один детектор, т.е. нарушить геометрию наиболее вероятного детектирования продуктов аннигиляции. Сдвинули – и перестали прыгать от радости: число срабатывания схемы совпадений ничуть не уменьшилось. Сдвинули ещё больше – эффект тот же! Экспериментаторы похолодели от ужаса: стало ясно, что схема срабатывала именно на случайные совпадения. Но не губить же обалденную идею! Да и фантастические произведения уже строчились… Короче, спасительные меры были приняты незамедлительно. Во избежание повторения казуса, область аннигиляции стали прикрывать свинцовыми экранами, оставляя выходы лишь для двух узких противоположно направленных пучков гамма-квантов. На эти-то пучки и «сажали» детекторы. Вот теперь, если сдвигали один детектор в сторону от пучка, число его срабатываний уменьшалось, и, соответственно, уменьшалось число срабатываний схемы совпадений. Вот теперь всё выглядело так, как будто продукты аннигиляции разлетались в согласии с предсказаниями высоконаучной теории! Ну, цирк просто. Мировой аттракцион!
Как же она, электрон-позитронная пара, на самом деле аннигилирует-то? Ну, если при этом излучается не два гамма-кванта с энергией 511 кэВ – значит, такой гамма-квант излучается один. При этом электрон и позитрон не исчезают полностью, а образуют предельно связанную пару – с рекордным, в относительном исчислении, дефектом масс. И если хорошенько пнуть такую предельно связанную пару – с энергией пинка, не меньшей чем энергия связи пары – то связь может разорваться. Это будет выглядеть как рождение электрон-позитронной пары. Всё получается натурально. Обратите внимание: квант с энергией 511 кэВ, излучаемый при образовании одной предельно связанной пары, способен эффективно разрушить другую. При достаточно сильном инициирующем воздействии могут происходить цепочки многократных диссоциаций-рекомбинаций предельно связанных пар. В этом, похоже, и заключается секрет электрон-фотонной компоненты каскадных ливней, порождаемых релятивистскими протонами космических лучей. При большом желании можно считать, что все электроны и позитроны в ливне рождаются за счёт убыли кинетической энергии инициирующего протона. Тогда, для случаев сильных ливней, эта энергия должна на порядки превышать энергию покоя протона – к радости релятивистов. Но картины треков в ливнях говорят о том, что большинство треков оставляют электроны и позитроны вторичные, возникающие и пропадающие в цепочках диссоциаций-рекомбинаций предельно связанных пар – что происходит без потерь энергии инициирующего протона. Опять всё получается натурально! И, заметьте – неполная она оказывается, аннигиляция-то. Даже у электрона с позитроном. А у протона с антипротоном получается вообще тихий ужас: разлетаются не гамма-кванты, а несколько пи-мезонов! И это тоже называется аннигиляцией. Слово уж больно красивое!
Не спорим, красиво – но, опять же: где релятивистский рост? Он, вообще-то, в природе бывает? «Бывает, бывает! - уверяют нас. – Специально в этом убеждались! Было это, дети, в 1955 году…» И далее рассказывают трогательную историю. Вот что задумали сделать на протонном ускорителе в Беркли: разогнать протон так, чтобы его кинетической энергии хватило на рождение пары протон-антипротон – «из ничего»! И, утверждают – такое рождение удалось осуществить! Эх, опять дяденьки на себя наговорили. Взгляните на уравнение ихней реакции! Исходники: протон плюс «ядро». Продукты: протон плюс протон плюс антипротон плюс, опять же, «ядро». Без «ядра» тут, конечно, не обошлось: это ядро атома медной мишени, по которому бабахнул разогнанный протон. А где тогда гарантии, что пара протон-антипротон получилась именно из кинетической энергии разогнанного протона? что эта пара по-простому не вылетела из возбуждённого ядра? Говорите, что антипротонов в ядре не бывает? Так электронов там тоже, кажись, не бывает – однако, вылетают иногда. Короче, пока не доказано, что исходное и результирующее «ядра» идентичны – нечего говорить зря. Получили вы антипротон – это, действительно, достижение. Но не привирайте, что получили его «из ничего». На Демиургов, любезные, вы не тянете!
