众所周知,如果一个点电荷加速,它会产生电磁辐射。这种辐射既有能量又有动量。通常认为它们来自带电粒子的能量和动量,阻尼运动。
试图计算这种辐射反应(也称为辐射阻尼)的历史可以追溯到1892年的洛伦兹。许多著名的物理学家作出了重大贡献,包括普兰克、亚伯拉罕、冯·劳伊、伯恩、肖特、泡利、狄拉克和朗道。
根据麦克斯韦方程,点粒子所在点处的电场是无穷大的。因此作用在点粒子上的力也应该是无穷大的。
已经用了各种方法来重正化这个无限大。这就引出了公认的洛伦兹-亚伯拉罕-狄拉克方程。
服从这个方程的粒子可以在没有外力的情况下永远加速,也可以在施加任何外力之前加速。还有量子版本的辐射阻尼。具有讽刺意味的是,这是少数几个现象之一,量子版本发生在比经典版本更低的能量下。
物理学家正在积极地寻找这种效应。这需要非常高能的电子和强大的激光束“碰撞”,这是一个挑战,因为最大的粒子加速器并不位于最强大的激光器附近。然而,向等离子体中发射激光会产生高能电子,然后电子会与激光束相互作用。这只需要强大的激光。目前的研究结果表明,量子辐射反应确实存在。
另一种方法是考虑许多带电粒子,其中每个粒子对所有其他带电粒子的场有反应,但不对自身有反应。这种方法被放弃了,因为它被认为不会保存能量和动量。
Gratus博士说:“这个结果有争议的含义是根本不需要经典的辐射反应。因此,我们可以认为量子辐射反应的发现就像冥王星的发现一样,冥王星是根据海王星运动的差异进行预测后发现的。经过修正的计算结果显示没有出入。同样,辐射反应被预测、发现,然后被证明不需要。”
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