WikiSort.ru - Не сортированное

Александру Прока (фр. Alexandru Proca; 16 октября 1897 - 13 декабря 1955) румынский физик, который учился и работал во Франции. Он развил векторную теорию ядерных сил и уравнения релятивистских квантовых полей, которые носят его имя (Уравнения Прока), для массовых векторных мезонов с единичным спином. Он стал гражданином Франции в 1931 году.

Образование

Научные достижения

В 1929 году Александру стал редактором влиятельного физического журнала «Анналы», который его выдавал Институт Анри Пуанкаре. Затем, в 1934 году он провёл целый год с Эрвином Шрёдингером в Берлине, всего несколько месяцев посещал Нобелевского лауреата Нильса Бора в Копенгагене, где он также встретил Гайзенберга и Джорджа Гамова.

Прока стал известным как один из самых влиятельных физиков-теоретиков Румынии прошлого века, развил векторную мезону теорию ядерных сил в 1936 году, опередив Нидеки Юкаву, с работами, в которых он использовал формулы Прока для векторных мезонных полей как точки отсчёта. Юкава, наконец, получил Нобелевскую премию за объяснение ядерных сил, используя пи-мезонные поля и точно предсказав существование пионов, которые сначала были названы Юкавой «мезотронами». Пионы были самыми лёгкими мезонами, которые играют ключевую роль в объяснении свойств сильного ядерного взаимодействия и нижних энергетических уровнях. В отличие от тяжёлых односпиновых бозонов в уравнениях Прока, пионы предусмотренные Юкавой были безспиновыми мезонами, которые, как считал Прока в 1936-1941 годах, были нечётными и принимали участие в электро-слабом взаимодействии, и наблюдались в экспериментах с высокоэнергетическими частицами лишь начиная с 1960 года, в то время как пионы предусмотренные теорией Юкавы наблюдались в экспериментах Карлом Андерсоном в 1937 с массами достаточно близкими к 100 MeV, как и предполагала пи-мезона теория Юкавы издана в 1935 году; следующие теории учитывали только массовые скалярные поля в случае ядерных сил, которые могут быть найдены в теории пи-мезонов.

В случае больших масс, векторные мезоны включают также очаровательный и верхний кварки в свою структуру. Спектр тяжёлых мезонов совмещённый радиоактивным процессом с векторными мезонами, которые, таким образом, отыгрывают важную роль в мезонной спектроскопии. Интересно, что легко-кварковые векторные мезоны существуют в почти чистых квантовых состояниях.

Уравнения п — это уравнения движения Ойлер-Лагранжевого типа, которые приводят к выполнению условий лоренцевой масштабной инвариантности: ${\displaystyle \partial _{\mu }A^{\mu }=0\!}$ .

Коротко, уравнениями Прока являются:

${\displaystyle \Box A^{\nu }-\partial ^{\nu }(\partial _{\mu }A^{\mu })+m^{2}A^{\nu }=j^{\nu }}$ , где:

${\displaystyle \Box =\left({\frac {\partial ^{2}}{\partial t^{2}}}\right)-\nabla ^{2}}$ ,

${\displaystyle A^{\mu }}$  — 4-потенциал; оператор ${\displaystyle \Box }$ , который действует на потенциал это оператор Д'Аламбера; ${\displaystyle j^{\nu }}$  — это точечная плотность, а оператор набла (∇) в квадрате — это оператор Лапласа, Δ. Так как это релятивистское уравнение, то считается известной договорённость об Эйнштейновом суммировании — суммирование по одинаковым индексам. 4-потенциал ${\displaystyle A^{\nu }}$ является комбинацией скалярного потенциала "ϕ" и трёхмерного векторного потенциала A, что следует из уравнений Максвелла:

${\displaystyle A^{\nu }=(\phi ,\mathbf {A} )}$

${\displaystyle \mathbf {E} =-\mathbf {\nabla } \phi -{\frac {\partial \mathbf {A} }{\partial t}}}$

${\displaystyle \mathbf {B} =\mathbf {\nabla } \times \mathbf {A} .}$

В упрощённом виде записи уравнения имеют вид.

${\displaystyle \partial _{\mu }(\partial ^{\mu }A^{\nu }-\partial ^{\nu }A^{\mu })+\left({\frac {mc}{\hbar }}\right)^{2}A^{\nu }=0}$ .

Уравнение Прока описывает поле массивных частиц с массой m и спином 1 в соответствующем поле, которое распространяется со скоростью "c" в пространстве Минковского; такое поле характеризуется действительным вектором A, который проявляется в Лагранжевой плотности (спиновом моменте) L. Уравнения можно записать в форме подобной уравнению Кляйна-Гордона:

${\displaystyle {\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial ^{2}}{\partial t^{2}}}\psi -\nabla ^{2}\psi +{\frac {m^{2}c^{2}}{\hbar ^{2}}}\psi =0}$ ,

но последнее является скалярным, «векторным», уравнением, которое описывает релятивистские электроны, и поэтому может быть применено только к фермиону со спином 1/2. Более того, решением уравнения является релятивистская волновая функция, которую можно представить в виде квантовых плоских волн, если уравнение записать в естественных единицах:

${\displaystyle -\partial _{t}^{2}\psi +\nabla ^{2}\psi =m^{2}\psi }$ ;

это скалярное уравнение применимо лишь в релятивистских фермионах, для которых выполняется соотношение энергия-импульс в Эйнштейновой специальной теории относительности. Интуитивное предположение Юкавы базировалось на таком уравнении Кляйна-Гордона, о чем в 1941 году Нобелевский лауреат Вольфганг Паули писал: `..."Юкава предположил, что мезон имеет спин 1, для того чтобы объяснить спиновую зависимость сил между протоном и нейтроном. Теория для этого случая была дана Прока."."^[4]

Примечания

Литература

• Храмов Ю. А. Прока, Александру // Физики: Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и дополн. — М.: Наука, 1983. — С. 223. — 400 с. — 200 000 экз. (в пер.)

Для улучшения этой статьи желательно: Викифицировать статью.