Файл: Бриллюэн, Л. Новый взгляд на теорию относительности.pdf

объяснить нам, почему

эти

соотношения именно

такие

и как их можно понять. Эти тождества:

энергия == масса =

частота

/

\

(3-5>

Е

=

Мс2

с точностью до двух констант с

и h — итог всех

зако ­

бокой

тайне.

В

своей знаменитой

работе,

посвященной

атому

водорода, Бор [4] сделал

два фундаментальных

пред­

положения:

1) сформулировал несколько условий, определяю­

щих устойчивые

энергетические

уровни;

2)

сформулировал

постулат

(3.3)

д л я

частоты ѵ,

испускаемой или поглощаемой при переходе ато­

ма из одного энергетического состояния в другое.

Этот второй постулат

Бора

в ы д е р ж а л

все

бури,

мендовать

прочесть

замечательную

статью

Вайскоп-

фа [6J. Подчеркнем,

что боровское

условие

1) д л я

устойчивых

энергетических уровней

с того

времени,

щим

правилам:

1)

Устойчивые

энергетические

состояния суще­

ствуют на всех

иерархических

уровнях материи,

хотя критерий

устойчивости

может изменяться,

Электронные

Ядерные

состояния натрия

состояния натрия

Ф и г .

3.1. Диаграммы атомных

и

ядерных

уровней натрия

имеют

сходный

характер.

Атомные

уровни

(слева) представлены

на

диаграмме

в электронвольтах,

в ядерные

уровни

(справа) —в единицах,

в

105 раз больших.

В дополнение к этим

д и а г р а м м а м ,

относящимся

к

атомной

спектроскопии

(электронные состояния)

и

ядерной

спектроскопии

(ядерные

состояния),

на

фиг. 3.3

изображена типичная д и а г р а м м а возбужден ­

П е р в ая цифра справа возле

каждого

уровня

обозначает спин,

следующий

символ

( +

или —) — четность,

вто­

рая

цифра — изотопические

с п и н / .

Величины,

взятые

в скобки,

е щ е

точно

не

установлены.

Заштрихо ­

ванными полосами

отмечены

широ­

кие

уровни .

te.

Ф и г .

3.3.

Диаграмма

барионных

уровней

нуклонов(Р,

N)

и различ­

ных

их

возбужденных

состояний

[6].

Состояния распределены по столбцам

соответственно

их

мультиплетности

и

странности . Символом / обозначен

изо­

топический спин ; мультнплетность рав­

на

2/ +

1.

Странность — специфическая

квантовая

характеристика .

Основному

состоянию

на диаграмме отвечает

энер­

гия 0,938 ГэВ,

равная

массе

покоя

про­

тона. Числа слева от уровня указывают

спин

и

четность

(+

или

—).

Символы

справа

обозначают

состояния .

Некото­

рые

переходы

с

испусканием

пионов

показаны сплошными линиями. Перехо ­

ды

с

излучением

фотонов

не

показаны;

они

обычно

совпадают

с

переходами,

при

которых

испускаются

нейтральные

пионы. Штриховыми линиями обозначе ­

ны переходы,

вызванные

слабым

взаи­

модействием,

с испусканием

пар лепто-

нов или мюонов. Переходы

возможны

из

любого

члена

одного

мультннлета

в любой

член

другого;

для простоты

по­

казан

только

один такой

п е р е х о д

для

каждой

пары

состояний . Массы пионов

и

каонов

показаны справа.

Состояния

в

октете

и

д е к у п л е т е

о б л а д а ю т

опре­

деленной

внутренней

симметрией .

Д л я

каждого

показанного

на

диаграм ­

ме барнонного состояния

имеется

анти-

барионное

состояние;

таким

образом,

с у щ е с т в у е т

аналогичная

схема

уровней

Странность = 0

Странноапь=-І

Странноипь'-Z Странность =-J аитибарионов .

Гравитация и теория относительности

61

лаем

читателя

к статье [6].

Из сказанного можно сделать вывод: наличие чет­

ких

дискретных

энергетических

уровней — это

общее

правило для атомных или ядерных состояний и

д а ж е

§ 5. Точность и надежность

атомных часов

Атомных

часов,

в которых

используется

эффект

Мессбауэра,

как у ж е

сказано, пока что не существует.

Н о они в конечном

счете будут созданы в погоне за

все более высокой точностью.

Атомные

часы, в

которых используются

наиболее

зона, позволяют получить точность

не х у ж е

Ю - 1 2 —

10~13. Это означает, что их ошибка

меньше

одной

миллисекунды в столетие.

Используя эффект Мессбауэра, П а у н д продвинул­

ся

намного д а л ь ш е — в его опыте ошибки были

мень­

ше,

чем Ю - 1 6 , т. е. составляли доли

микросекунды в