Kleinin paradoksi

Kleinin paradoksi  on fysikaalinen paradoksi, joka syntyy, kun tarkastellaan ongelmaa relativistisen hiukkasen tunnelointia korkeapotentiaalisen esteen läpi : kun ratkaistaan ​​Dirac-yhtälö , todennäköisyys, että hiukkanen läpäisee potentiaaliesteen, jonka korkeus on suurempi kuin kaksi kertaa lepoenergia hiukkanen, jonka avaruudellinen leveys on pienempi kuin Comptonin aallonpituuden hiukkaset [1] , pyrkii yhtenäisyyteen esteen korkeudesta riippumatta [2] . Nimetty Oskar Kleinin mukaan .

Tämä paradoksi on luonteeltaan yleinen fysikaalinen ja sitä havaitaan ydinfysiikassa , kiinteän olomuodon fysiikassa (grafeenin elektronireikäviritys), kosmologiassa [1] .

Paradoksien yleisesti hyväksytty selitys on kvanttikenttäteorian tasolla . Dirac-yhtälö ei siis kuvaa yksittäisen hiukkasen liikettä, vaan kvanttikentän ajallista kehitystä, jossa myös antihiukkasia on läsnä . Siksi vahvojen kenttien läsnäollessa tapahtuu parien muodostumista, ja vastasyntyneet hiukkaset voivat myös ilmaantua esteen taakse [1] .

Illinoisin yliopiston fyysikot [3] tutkivat sitä numeerisesti vuonna 2004 [3] tietokonesimulaatioiden avulla ja osoittivat, että elektroni heijastuu kokonaan esteestä ja esteeseen muodostuu elektroni- positronipareja .

Muistiinpanot

  1. 1 2 3 Andreev A. V. Kahdeksankymmentä vuotta Kleinin paradoksia Arkistokopio 22. tammikuuta 2019 Wayback Machinessa // Radioelectronics. Nanosysteemit. Tietotekniikka. 2010. Vol. 2. Nro 1-2. s. 3-43.
  2. Klein O. Die reflexion von elektronen an einem potencialsprung nach der relativistischen dynamik von Dirac // Z. Phys., 1929, 53, 157-165.
  3. Krekora P. et ai. Kleinin paradoksi spatiaalisessa ja ajallisessa resoluutiossa. Phys. Rev. Lett. 92 , 040406 (2004)