И еще более неожиданное открытие





 И еще более неожиданное открытие

Эти два решения очень похожи друг на друга, так же как и первые два, отвечающие противоположным ориентациям электронного спина.

Здесь тоже две противоположности: одна из ориентации отвечает положительной, а другая - отрицательной полной энергии электрона. Что тут удивительного? Мы уже не раз видели, что полная энергия может иметь любой знак, в зависимости от того, свободно ли летит электрон или же он связан с другими частицами, например в атоме.

Но уравнение Дирака написано только для свободного электрона! М-да... Выходит, что дираковский электрон одновременно свободен и связан. Вот так чушь! Дирак и сам понимает, что это чушь. Проще всего, конечно, поступить так, как это делают, когда расчет дает, скажем, ответ: "Площадь помещения равна плюс-минус 20 квадратных метров". Отбросить отрицательное решение как противоречащее здравому смыслу! Исключить решение с отрицательной энергией свободного электрона как физически бессмысленное! Но Дирак не торопится делать это. Как англичанин, он, может быть, полон здравомыслия. Но, как настоящий ученый, он начинает доискиваться той причины, которая привела к чепухе. Может быть, и в чепухе заключен какой-то тайный смысл. Но какой? После долгих раздумий Дираку приходит в голову интересная мысль. Может быть, "нелепое" решение принадлежит не электрону, а какой-то другой частице с зарядом, противоположным заряду электрона? У электрона заряд отрицательный, у этой же частицы заряд, наоборот, должен быть положительным. По абсолютной же величине оба заряда должны быть равны. Такой частицей, как полагает Дирак, может быть протон. Однако быстро выясняется, что отрицательная энергия должна принадлежать частице с массой, равной в точности массе электрона. Протон, понятно, не подходит: он почти в две тысячи раз массивнее электрона. Такой частицей должен быть, таким образом, зеркальный двойник электрона.

Далее >>>