Teoria yhden elektronin universumista

Teoria yhden elektronin universumista  on hypoteettinen malli universumista , jossa kaikki elektronit ovat yksi elektroni, jotka sijaitsevat vuorotellen eri pisteissä avaruudessa . Edellytyksenä hypoteesin luomiselle oli elektronien identiteetin periaate , eli mahdottomuus erottaa kokeellisesti kahta elektronia. Richard Feynmania pidetään hypoteesin perustajana . Yksinkertaisuuden vuoksi hypoteesi voidaan muotoilla fysiikan koulun opetussuunnitelman puitteissa.

Sanamuoto

Tarkastellaan yksinkertaisuuden vuoksi kaksiulotteista universumia - yksi avaruuden akseli ja yksi aika -akseli . Piirretään mielivaltainen käyrä aika - avaruuteen . Osoitetaan tämän käyrän kulkusuunta. Korostetaan kaksi osaa tästä käyrästä: osa, joka menee oikealle (sininen viiva) ja osa, joka menee vasemmalle (punainen viiva). Nämä värit vastaavat elektronia ja positronia . Fragmentoimme ajan: jaamme aika-akselin useisiin komponentteihin, kun taas osiointivaihe voi olla erilainen. Valitsemme kullekin nauhalle vain yhden käyrän komponentin. Kun kaikki tämä on tehty, meillä on maailmankaikkeus, jossa kulloinkin on aina vain yksi elektroni, vaikka saattaa vaikuttaa siltä, ​​että niitä on useita (kuvassa tämä luku saavuttaa neljä).

Luontihistoria

Feynman keksi perusideansa opiskellessaan Princetonissa keväällä 1940 puhelinkeskustelun aikana fysiikan professorinsa John Wheelerin kanssa . Nobel-palkinnon vastaanottopuheessaan Feynman kertoo tarinan tällä tavalla: "Feynman", Wheeler sanoi, "Tiedän, miksi kaikilla elektroneilla on sama varaus ja sama massa." "Miksi?" Feynman kysyi. "Koska", Wheeler vastasi, "he ovat kaikki samaa elektronia!" [yksi]

Vuonna 1948 Richard Feynman kehitti matemaattisen lähestymistavan kvanttiteoriaan, joka käsitteli antihiukkasta ajassa taaksepäin liikkuvana hiukkasena.

Teorian ongelmat

• Universumin sähköneutraalius. Tämän teorian mukaan elektronien lukumäärän tulee olla yhtä suuri kuin positronien lukumäärä tai erota yhdellä. Universumissa elektronien lukumäärä kuitenkin ylittää positronien lukumäärän (siksi, kun Wheeler kuvaili hypoteesiaan, Feynman kysyi häneltä välittömästi: "Mutta, professori, ympärillämme ei ole niin paljon positroneja kuin elektroneja." No", Wheeler vastasi, "ehkä ne piiloutuvat protoniin tai johonkin muuhun"). [yksi]
• Vaikeuksia selittää joitakin alkuainehiukkasten reaktioita .
• Riittää, kun luodaan yksi elektroni-positronipari ja sitten tuhotaan ne, ja sitten elektronin maailmanlinja sulkeutuu renkaaksi, joka ei ole mitenkään yhteydessä toisen elektronin maailmanlinjaan, mikä tarkoittaa, että siellä on enemmän kuin yksi elektroni.

Katso myös

• CPT invarianssi

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 Feynman R. "Kvanttielektrodynamiikan avaruus-aika-tulkinnan kehittäminen" Arkistoitu 12. toukokuuta 2021 at the Wayback Machine , UFN , 91, s. 36, (1967)