Esta pregunta está relacionada con el Mar de Dirac y su ecuación. En 1928, Paul Dirac publicó un artículo titulado “La teoría cuántica del electrón” La ecuación de Dirac es la generalización de la ecuación de Schrodinger para calcular la función de onda de las partículas que también es consistente con la relatividad especial. Dirac amplió esta ecuación basada en la ecuación de Klein-Gordon. Dirac También podría predecir la existencia de antimateria con su ecuación que luego se verificó con el experimento. Dirac sugirió la forma principal de su ecuación publicando un libro como sigue:
Para una partícula en caso especial p = 0, tendremos:
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La ecuación de Dirac predijo la existencia de una partícula con energía negativa y se enfrentó a los no creyentes de los físicos. Sin embargo, en 1932, Anderson descubrió esta partícula en rayos cósmicos y la llamaron “positrón”. Más tarde, el par “electrón-positrón” se creó en el laboratorio mediante el proceso de descomposición de fotones.
Mar de Dirac
Dirac Sea es un modelo teórico que introduce el vacío como un mar de partículas infinitas con energía negativa. Dirac presentó este modelo en 1930 por primera vez. Dirac utilizó este modelo para explicar estados cuánticos de energía negativa en su ecuación y para justificar electrones relativistas. Dirac dijo que todos los estados de energía negativa han sido ocupados por electrones en los que no forman parte de la naturaleza. Significa que existe un Mar de electrones con energía negativa más allá de la naturaleza. También relacionó que con un fotón de alta energía, podemos separar un electrón con energía negativa de este Mar y convertirlo en un electrón ordinario con energía positiva.
La inexistencia de energía negativa significa la existencia de energía positiva, por lo tanto, el agujero se comporta de una manera que es como una partícula con energía positiva. Por otro lado, la inexistencia de carga negativa significa la existencia de carga positiva. Este electrón similar a una partícula tiene una carga positiva que se llamó positrón.
En la teoría de la CPH, al definir la estructura del fotón, el Mar de Dirac es un hecho físico que no solo es válido para el positrón, sino que también es parte inseparable de la naturaleza e incluso podemos deducir de él fermiones de Weyl. Los fermiones de Weyl con spin 1/2 tienen electrones iguales a la masa en reposo cero (en mecánica cuántica).
En la producción en pares de “electrón-positrón”, se especificó que la expresión “energía negativa” no es apropiada para este tipo de partículas que luego se denominaron antipartículas. De hecho, las diferentes propiedades eléctricas del electrón y el positrón deben investigarse en la estructura de su productor, lo que significa encontrarlo en la estructura del fotón.
Por otro lado, si un fotón de energía completa (Gamma) que tiene esta virtud que puede convertirse en dos partículas con diferentes cargas eléctricas y todos los fotones independientes de sus frecuencias, transportan energía electromagnética. Esta virtud de la energía electromagnética debe investigarse en campos eléctricos y magnéticos dependientes del fotón que se puede convertir en electrón y positrón con diferentes cargas eléctricas.
De la ecuación de Dirac a la estructura de fotones.
En la producción en pares de “electrón-positrón”, un fotón con espín 1 y al menos energía 1.022 MeV se convierte en dos fermiones, electrón y positrón con espín 1/2, de modo que tenemos:
La relación anterior es justificable según la ecuación de Dirac por relaciones (Figura A). En la desintegración de un par, un electrón se combina con un positrón y se producen dos fotones (Figura B).
En la decadencia de pares, tendremos:
Energía Sub cuántica (SQE)
Para explicar y definir la energía sub cuántica, es necesario analizar la ecuación de relaciones que tenemos:
En general, la ecuación anterior no acepta ninguna limitación de masa y energía con respecto a su valor. Además, en el límite de masa cero (masa de partículas en reposo cero), la ecuación de Dirac se redujo a la ecuación de Weyl. La ecuación de Weyl predijo la existencia de fermiones que su masa en reposo es cero (en su artículo “GRAVITACIÓN Y EL ELECTRÓN”), pero tienen spin 1/2. Porque aquí, el objetivo es investigar y reconocer la estructura del fotón. Reducimos la matriz beta de la siguiente manera y ahora la llamamos matriz A hasta que después de los cálculos y las conclusiones necesarias, elegimos una noción especial para ello:
En un caso especial que un fotón de alta energía colisiona con un núcleo pesado que tenemos;
Eso se llama el proceso de producción de pares de electrones y positrones. Por lo tanto, en el caso general, es el reactivo de energía para dos fermiones con spin 1/2 que uno de los casos posibles describe la producción de pares de positrones de electrones.
Pero es posible que ocurran otros casos, incluido el fotón con una energía inferior a E = 1.022 MeV puede descomponerse en dos fermiones con spin 1/2, que se mueven con la velocidad de la luz en la que describe a los fermiones de Weyl y se llaman fermiones sin masa o Weyl fermiones
Según el efecto Campton y el desplazamiento azul gravitacional, la energía de un fotón puede disminuir o aumentar sin cambiar sus propiedades físicas (excepto su energía y frecuencia). Significa que cualquier cosa que se incremente a la energía del fotón, tiene las mismas propiedades totales del fotón (propiedades de la energía electromagnética). En otras palabras, todos los fotones tienen propiedades físicas comunes, excepto el valor de la energía. Por lo tanto, al menos la energía electromagnética se puede definir de la siguiente manera:
En la relación anterior, el signo menos no implica ser negativo de energía (o masa negativa), ya que el positrón no es energía negativa o masa en la producción de pares. Signos +, – muestran campos electromagnéticos alrededor de una partícula cargada y transportan el mismo tipo de energía electromagnética que existe alrededor de una partícula cargada.
Por lo tanto, el fotón está formado por dos tipos de energías sub cuánticas positivas y negativas que los operadores les mostramos de la siguiente manera:
Es obvio que el giro de la energía sub cuántica (SQE) es igual a 1/2. En el caso general, la ecuación anterior se puede escribir usando la definición de sub cuántico positivo y negativo y en lugar de A, usamos gamma que es el símbolo de la energía electromagnética de la siguiente manera, donde k es un número natural:
El fotón virtual positivo lleva una fuerza eléctrica positiva y forma un campo eléctrico positivo y el fotón virtual negativo lleva una fuerza eléctrica negativa y forma un campo eléctrico negativo. Cada fotón real está formado por dos fotones virtuales. Por lo tanto, tendremos:
A medida que las partículas cargadas se absorben o se repelen entre sí y no son efectivas en las partículas neutras, los fotones virtuales homónimos se repelen entre sí, los fotones virtuales no homónimos se absorben entre sí y forman energías cuánticas, lo que hace que dos partículas cargadas no homónimas se aceleren entre sí.
Energía sub cuántica y diagramas de Feynman
En la electrodinámica cuántica, las partículas cargadas (por ejemplo, electrón y positrón) tienen interacción entre sí a través de la propagación y absorción de fotones (partículas que transportan fuerza electromagnética) y estas interacciones están justificadas por el Principio de incertidumbre. Incluso los diagramas de Feynman son una representación para describir procesos físicos. Mientras que mediante el uso de energías sub cuánticas y fotones virtuales positivos y negativos, la interacción entre partículas cargadas es explicable como análisis físico y cálculos matemáticos. Por ejemplo, observe la repulsión de dos electrones (figura).
La absorción de positrones y electrones se muestra en la figura.
Según el comportamiento del fotón en la gravitación, también podemos describir las energías sub cuánticas, los fotones virtuales y la estructura del fotón.
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