можно ли «заморозить» световой луч на время большее, чем одна тысячная секунды?
«Законов, запрещающих это, нет, – подчеркнул заведующий лабораторией лазерной спектроскопии Института спектроскопии РАН профессор Владилен Летохов. – И я не могу утверждать, что это в принципе невозможно. Квантовая физика это не запрещает».
А что вообще такое элементарные частицы? Когда появился этот термин, под элементарными частицами понимали первичные, далее уже неделимые частицы, из которых состоит вся материя. А потом оказалось, что эти, так сказать, неделимые частицы делятся. И в современной физике термин «элементарные частицы» используется для наименования большой группы мельчайших частиц, которые не являются атомами или атомными ядрами (за исключением протона, который в гордом одиночестве представляет собой ядро водорода).
Мы с вами используем понятие «элементарные частицы» в качестве общего названия субъядерных частиц.
Познакомившись поближе с планетарной моделью атома, согласно которой ядро играет роль Солнца, а электроны – роль планет, вращающихся вокруг него, ученые сразу же столкнулись с проблемой. Какой?
Дело в том, что вращающийся вокруг атомного ядра электрон, двигаясь ускоренно по орбите, по всем классическим законам должен излучать электромагнитные волны (свет) и терять энергию. В результате он неминуемо должен упасть на ядро, что означало бы гибель атома. Но атом стабилен, электроны свет не излучают и на ядро не падают. Почему?
Рассматривая принцип работы лазера, мы познакомились с постулатами Бора по поводу стационарных орбит, по которым движутся электроны в атоме. Излучение или поглощение энергии происходит только при переходе электрона с одной орбиты на другую.
Напомним, что, стремясь объяснить устойчивость атома в рамках модели Резерфорда, Нильс Бор в 1913 году предположил, что у атома есть такие стационарные орбиты, находясь на которых электрон не излучает фотонов (света). Разные орбиты соответствуют разным уровням энергии. Когда электрон переходит с одной орбиты на другую, он или излучает, или поглощает один фотон. Если переход происходит с орбиты высокого уровня энергии на орбиту низкого уровня, фотон излучается. И наоборот [4].
Надо сказать, что существование уровней энергии в атомах было подтверждено опытами Франка – Герца в 1913–1914 годах.
Тут же встал вопрос: почему электрон, двигаясь ускоренно по орбите, не излучает энергии?
Чтобы понять это, рассмотрим такой пример.
Возьмем сосуд с насыщенным солевым раствором и охладим его. В некоторой точке сосуда выпадет кристаллик соли. Теперь нагреем сосуд, и кристаллик растворится. Снова охладим, опять выпадет кристаллик, но в другом месте. Продолжим эту процедуру и снимем весь процесс на кинопленку. А потом посмотрим полученный фильм на достаточно большой скорости. Что мы увидим? Мы увидим, как кристаллик движется по сосуду, выписывая немыслимые коленца. А на самом деле никакого механического