Антон, не обижайтесь пожалуйста, но ответы на все Ваши вопросы содержатся в любом учебнике, стандартном и широко распространенном! В любой библиотеке есть все, что Вам нужно. Вы можете свободно пойти и прочитать, а не заставлять меня на "Форуме" пересказывать эти учебники своими словами в сокращенной и упрощенной форме.

Еще раз прошу Вас, прочитайте, хотябы, "Курс общей физики" Д.В.Сивухина и "Экспериментальную ядерную физику" Мухина. Тогда многие вопросы у Вас отпадут сами собой без моего участия.

Раз уж мы коснулись точечности, не можете ли разъяснить, какая задача приводит к такому решению (я просто не встречал). Объясню, что я имею в виду. Скажем, ставится задача найти радиус электрона. Берем уравнение Дирака (или?) с какими-то начальными данными (заряд электрона, спин, или?) Решаем и находим, что радиус электрона равен нулю (или "точечный" означает что-то другое?). Вывод: электрон имеет точечный размер. Существует ли такое решение?

Тот же вопрос об экспериментальном доказательстве точечности электрона, кварка и т.д.. Как поставлен эксперимент, доказывающий точечность этих частиц? Все эффекты взаимодействия фотонов с электроном показывают существование у последнего какого-то не равного нулю сечения взаимодействия. Означает ли точечность, что сечение взаимодействия равно нулю? Или она означает, что у элементарных на сегодня частиц нет никакого керна? Вобщем, что должен показать (и показывает) эксперимент, чтобы мы могли констатировать, что частица точечная?

Вы говорите: "ядра атомов, протоны, нейтроны. Все они проделали путь от точечных и неделимых до размерных и составных". Мне кажется, на самом деле - наоборот: электрон считался частицей с некоторым радиусом, теперь считается точечной частицей; нуклоны в опытах Хофштадтера обнаружили керн порядка 10^(-13)см, а теперь состоят из точечных кварков, т.е. должны быть признаны точечными (не уверен, что признаны, но так по логике вещей, если не учитывать виртуальных пионов или чего-то еще; но не учитывают же виртуальных фотонов у электрона).

С уважением, Антон.

Действительно, в КТП ТЕОРЕТИЧЕСКИ предполагается, что все фундаментальные частицы точечные. Но РЕАЛЬНО это проверено с точностью, если память мне не изменяет, около 10^{-17} или 10^{-18} метра. То есть можно сказать, что частицы "короче", чем эти экспериментальные размеры.

Полная аналогия с атомами. Их тоже в начале XX века считали точечными и неделимыми. Потом оказалось, что их размер порядка 10^{-8} см. Дальше ядра атомов, протоны, нейтроны. Все они проделали путь от точечных и неделимых до размерных и составных. Возможно, что повысив точность измерения размера частиц на ДЕСЯТЬ ПОРЯДКОВ мы увидим. что казавшиеся нам элементарными и точечными лептоны и кварки на самом деле протяженные и, возможно, неэлементарные объекты. Так что пока теория струн имеет право на жизнь.

Что касается КТП, то ее точечночастичная идеализация просто в случае правильности теории струн будет иметь некие естественные пределы применимости. Мы же не расчитываем орбиты электронов в атомах при помощи классической механики. Зато движения планет не считаем из уравнения Шредингера. :-)

Прежде чем Вы нас покинете и приступите к написанию научного труда, мне хотелось бы дать Вам несколько советов на прощание.

1. Имейте ввиду, что низкий уровень поглощения непарниковых газов (N2, O2) в инфракрасной области это общепринятый экспериментальный факт, который находится в полном согласии с квантово-механическими расчетами.

2. Неучет этого факта главная конкретная ошибка в Ваших рассуждениях, которая и приводит Вас к отрицанию парникового эффекта.

3. Если Вы захотите в будущем когда-нибудь с кем-нибудь подискутировать, постарайтесь прежде всего ознакомится с предметом дискуссии. Начинать дискуссию с оскорблений признак плохого воспитания и ничего более. Поэтому, если Вы хотите, чтобы к Вам относились серьезно, постарайтесь сами без необходимости не оскорблять других.

Желаю успехов

Инфракрасный диапазон это область колебательных и вращательных спектров молекул (что определяется энергией переходов). В случае, если при колебаниях или вращениях молекул меняеется дипольный момент, то только тогда и происходит поглощение (излучение) в инфракрасном диапазоне. Молекулы непарниковых газов (О2, N2), симметричны и не имеют дипольного момента. Потому у них отсутствуют колебательные или вращательные спектры, они не взаимодействуют с ИК-излучением, а значит (см. мои старые записи), и не могут переносить излучение, не могут излучать его в космос. Правда, в принципе, существует один механизм, правда довольно слабый, заставляющий их взаимодействовать с ИК-излучением. Это столкновения молекул, при которых происходит искажение электронной оболочки (а значит и возникает дипольный момент). Но повторюсь, возникающие полосы поглощения при очень слабы и хоть какое-то заметное поглощение происходит только в нижних слоях атмосферы (где высока плотность газов и часты столкновения молекул).

Так что отдача энергии в космос происходит практически только ИК-излучением парниковых газов, которые, как уже было сказано, возвращают часть энергии назад к поверхности.

Я думаю, что продолжать дискуссию имеет смысл только тогда, когда Вы ознакомитеь с курсами электродинамики и квантовой физики, чтобы выяснить как взаимодйствует излучение с веществом учебников много, подберете себе что-нибудь. После того как ознакомитесть с этими курсами, попытайтесь освоить литературу о процессах переноса излучения.

P.S. Да, и по поводу молекулярной теплопроводности (хоть это уже и не имеет никакого отношения к обсуждаемому вопросу) - куда, по Вашему будет направлен поток тепла из слоев стратосферы, разогреваемых фотохимическими реакциями озона (более нижние слои при этом имеют более низкую температуру)? И каково значение потока энергии, обусловленного молекулярной теплопроводностью, будет в тропопаузе и нижней стратосфере (где градиент температур пости отсутсвует)?

Где независимая экспертиза представленных работ геофизиками и математиками? Где публикации в рецензируемых математических журналах и аппробация на междисциплинарных семинарах? Ничего этого нет. Вместо этого, "телевидение" и покрикивание на оппонентов.

Чем это отличается от "новой хронологии"? Только калибром.

Спасибо. Вы правы, мне нужно подучить начала. Но беседа на форуме, в частности с Вами, хорошо подстегивает и четко очерчивает круг проблем. Поэтому я (пока суд да дело) продолжу ставить вопросы. Разумеется, буду рад, если Вы примете участие и в дальнейшем.

-> Посетителям форума.

Пытаюсь разобраться с теорией струн, не залезая в математические подробности. Хотелось бы обсудить некоторые вопросы (хотя, быть может, для специалиста в этой области они могут показаться наивными). В частности, мне не ясна связь теории струн с квантовой теорией поля (КТП).

В КТП фундаментальные частицы (лептоны и кварки) - точечные объекты (кстати, можно ли утверждать, что переносчики взаимодействия фотоны, глюоны и промежуточные бозоны тоже точечны?) В теории струн объекты уже не точечны, а одномерны. Правда, длина струн чрезвычайно мала (порядка планковской длины - 10^-33 см, но все же не ноль, как у точки). Как сводятся струны к точкам? Можно ли сопоставить одни другим?

Первичные линейные струны являются простейшими объектами. Более многочисленными являются замкнутые струны - фигуры с большим количеством узлов. Имеют ли они большую длину?

Объекты КТП - первичны, а классическая физика следует из квантовой. В то же время струны являются по происхождению классическим релятивистским объектом. Мы получаем обратное соотношение: как бы из классики следует "квантика". Какой выход: проквантовать струны и составить их из точек? Но тогда теряет смысл теория струн. Считать струны в первом приближении точками? Но тогда как объяснить, что протон и нейтрон - объекты, состоящиее из трех кварков - имеют диаметр порядка (10^-13см)? Или кварки "сложены" из гигантского количества струн?

Теоретики суперструн утверждают, что прогресс именно в том и заключается, что мы отказались от точечных объектов и перешли к одномерным. Означает ли это, что мы отказываемся от КТП?

С уважением, Антон.

Антон, Вам надо несколько подучить квантовую механику. В любом учебнике по квантам написано, как складывать спины.

Пусть для простоты относительный орбитальный момент между частицами в конечном состоянии отсутствует, а каждая из частиц имеет спин s_1 и s_2 соответственно. Тогда суммарный спин системы двух частиц (см. главу "Сложение моментов" в ЛЮБОМ учебнике квантовой механики) может принимать значения в интервале:
|s_1-s_2|, |s_1-s_2|+1, ..., s_1+s_2.

В нашем примере s_1=1/2 - спин электрона, s_2=1 - спин фотона. Возможные значения спина системы электрон+фотон в конечном состоянии есть: |1/2-1|=1/2 и 1/2+1=3/2.

Очевидно, что если мюон имеет спин =1/2, то его распад в конфигурацию, обладающуюю полным спином 3/2, как Вы правильно заметили, запрещен законом сохранения полного момента. А в конфигурацию "электрон+фотон" с полным спином 1/2 разрешен по закону сохранения полного момента.

Так что нет тут никакого противоречия совсем. Как нет и противоречия, например, в том, что pi^- мезон может распадаться на мюон и мюонное антинейтрино. А Вообще, пороетесь в PDG и легко найдете кучу подобных примеров. Но сначало настоятельно советую Вам подучить квантовую механику, а то опять будете находить парадоксы там, где их нет.

Большое спасибо.

Еще один вопрос: в данной реакции не сохраняется момент количества движения (слева спин равен одной второй, справа - суммарный спин = полтора). Даже если лептонный заряд нарушается, и с этой точки зрения реакция может идти, какое есть основание считать, что она может идти с нарушением закона сохранения момента импульса?

С уважением, Антон.

Антон, надо быть немного внимательнее при чтении PDG.

1. Канал распада мюон -> электрон+фотон приведен в разделе, который при полном переводе с английского можно озоглавить так "Моды распада, нарушающие закон сохранения лептонного числа". Вы привели, почему-то только окончание этой английской фразы в своем посте.

2. В PDG стоит не "10^{-12}", а "< 10^{-12}". Значек "МЕНЬШЕ" тут самый важный! А именно, подобную запись нужно понимать так, что "канал распада мюона на электрон и нейтрино экспериментально НЕ обнаружен, но установлено, что его вклад в полную ширину распада мюона по крайней мере меньше, чем величина 10^{-12}".

3. Как такой канал может возникнуть. В Стандартной модели взаимодействия элементарных частиц без нейтринных осцилляций никак не может. Но если, например, имеют место нейтринные осцилляции, то такой процесс возможен (см., например, книгу Ченга и Ли). Аналогично, подобный процесс идет в теории с лептокварками и в GUT-моделях.

4. Почему данный канал распада ищут. Во-первых, чтобы проверить точность выполнения закона сохранения лептонного числа. Пока не было найдено ни одного нарушения данного закона. Во-вторых, чтобы опровергнуть Стандартную модель и найти что-то вне ее рамок, что стимулировало бы дальнейшее развитие физики элементарных частиц. Пока все эксперименты только подтверждают предсказания Стандартной модели, что не интересно.

В Particle data group в разделе "Leptons" для распада мюона описаны каналы под названием "violation modes". Здесь приведен распад по каналу "мюон --> электрон + гамма квант" с вероятностью 1,2хE-12 . Как понимать эту запись? Может ли существовать такой канал?

С уважением, Антон.

В общем, в самом кратком сухом остатке излучение поверхности Земли идет непрерывным спектром в ИК-диапазоне. Если происходит взаимодействие вещества (молекул газов) с излучением, происходит поглощение направленного вверх излучения поверхности и дальнейшее переизлучение молекулами некоторых газов атмосферы по всем направлениям, что будет возвращать часть энергии к поверхности. Любой газ, способный излучать в каком-то участке ИК-диапазона (а значит способный и поглощать в том же участке), является парниковым. Непарниковые газы (к примеру азот и кислород), у которых нет молекулярных полос излучения-поглощения в ИК-диапазоне, т.е. они не взаимодействуют с инфракрасным излучением, не переносят энергию излучения Земли в космос. Парниковый эффект будет наблюдатся всегда, если при подводе энергии к поверхности в одном, высокочастотном диапазоне и переизлучении поверхностью энергии в низкочастотном диапазоне, в атмосфере будет существовать вещество, способное поглощать (и излучать по всем направлениям) излучение только в этом втором, низкочастотном диапазоне.

Так что даже когда молекулярная теплопроводность и конвекция отводят тепло от поверхности, они отдают его различным слоям атмосферы, но в дальнейшем излучить энергию в инфракрасном диапазоне все равно могут только парниковые газы. А раз излучение молекулами этих газов происходит в любых направлениях, то всегда часть энергии будет заворачиваться назад, к поверхности, разогревая ее выше эффективной температуры.

На этом в принципе можно было бы и остановится.
Хотел было расписать что само возникновение конвекции в атмосфере возможно только при наличии поглощающей излучение (и переизлучающей впоследствии) среды, посоветовать выяснить какой поток энергии (малый) может переноситься молекулярной теплопроводностью в условиях земной атмосферы (посмотрите каковы градиенты температур в земной атмосфере для разных областей ее, каков коэффициент теплопроводности газов, рассчитайте по закону Фурье), и многое другое, но лень.

Стоит заметить, что именно наличие поглощающей излучение среды в ИК-диапазоне (в котором и происходит излучение поверхности), обеспечивает излучение самой атмосферы в нем - раз есть поглощение в молекулярых полосах, есть и излучение в них. Если нет взаимодействия излучения со средой, то от поверхности планеты излучение в непрерывном спектре спокойно бы выносилось в космос, минуя атмосферу. Поток энергии поглощенного поверхностью солнечного излучения совпадал бы с потоком ИК-излучения поверхности в космос. В космос шел бы только ╚чистый, незамутненный╩J полосами поглощения молекул газов, поток энергии в непрерывном спектре от поверхности. Никакая молекулярная теплопроводность, как и другие способы передачи не помогли бы увеличить поток с ╚границы атмосферы╩ - нечему было бы излучать там. Но конечно, при поступлении дополнительной энергии к поверхности, возросла бы и ее температура и поток ИК-излучения c нее, который беспрепятственно уходил бы в космос.

Но если в атмосфере присутствуют газы, имеющие полосы поглощения в ИК-диапазоне, то они конечно поглощают и переизлучают в дальнейшем в этих полосах. Переизлучают во все стороны, а значит половина энергии возвращается обратно, разогревает поверхность и усиливает ее излучение. При этом при введении парниковых газов в атмосферу очевидно поначалу исходящий от атмосферы в космос поток ИК-излучения падает. Все это происходит до тех пор, пока опять не установится равенство приходящего на планету потока энергии и уходящего с нее, только уходить в космос энергия будет уже не непосредственно с поверхности, а из атмосферы, с ее переизлучающих слоев. А эти излучающие слои как раз привязаны к парниковым газам, способным излучать в ИК-диапазоне. И даже если вдруг бы оказалось, что в верхних слоях атмосферы молекулярной теплопроводностью и конвекцией переносится много тепла, но нет парниковых газов, ввиду отсутсвия молекул-излучателей, оттуда бы все равно ничего бы не излучалось в космос, а излучение шло бы с нижних слоев, где есть парниковые газы. Кстати, основной радиационный слой атмосферы Земли находится на высоте 5-6 км (где еще достаточно водяного пара и присутсвуют остальные парниковые газы), а тропосферная конвекция добивает до 10-11 км. Дальше же благодаря много большей лучистой теплопроводности стратосферы, по сравнению с тропосферой, ИК-излучение спокойно переносится выше и выходит в космос.

Прежде всего - перенос энергии в атмосфере идет одновременно несколькими разными путями, параллельно конвекцией, молекулярной теплопроводностью, излучением (лучистой теплопроводностью). Причем в нижней атмосфере в (тропосфере) очень существенным является еще один путь - выделение тепла при конденсации паров воды, поднимающихся снизу вверх, в более холодные слои тропосферы (выше нее этот способ не работает). На разных участках атмосферы (по высоте), пропускная способность и вклад каждого способа в общий перенос на данном участке, весьма различны. Отдача же энергии планетой в космос идет только излучением.

Опишем, пусть довольно и грубо, как это все работает.