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Un physicien résout le problème centenaire de la réaction aux radiations


Un physicien de Lancaster a proposé une resolution radicale à la issue de savoir comment une particule chargée, comme un électron, répondait à son propre champ électromagnétique.

Cette dilemma a défié les physiciens pendant moreover de 100 ans, mais le physicien mathématicien Dr Jonathan Gratus a suggéré une approche alternate - publiée dans le Journal of Physics A - avec des implications controversées.

Il est bien établi que si une charge ponctuelle accélère, elle produit un rayonnement électromagnétique. Ce rayonnement a à la fois de l'énergie et de la quantité de mouvement, qui doivent provenir de quelque part. On suppose généralement qu'ils proviennent de l'énergie et de la quantité de mouvement de la particule chargée, amortissant le mouvement.

L'histoire des tentatives de calcul de cette réaction de rayonnement (également connue sous le nom d'amortissement des rayonnements) remonte à Lorentz en 1892. Des contributions majeures ont ensuite été apportées par de nombreux physiciens bien connus, notamment Plank, Abraham, von Laue, Born, Schott, Pauli, Dirac et Landau.. La recherche energetic se poursuit à ce jour avec de nombreux content publiés chaque année.

Le défi est que, selon les équations de Maxwell, le champ électrique au issue réel où se trouve la particule ponctuelle est infini. Par conséquent, la pressure sur cette particule ponctuelle devrait également être infinie.

Diverses méthodes ont été utilisées pour renormaliser cet infini. Cela conduit à l'équation bien établie de Lorentz-Abraham-Dirac.

Malheureusement, cette équation a des alternatives pathologiques bien connues. Par exemple, une particule obéissant à cette équation peut accélérer indéfiniment sans power externe ou accélérer avant qu'aucune pressure ne soit appliquée. Il existe également la edition quantique de l'amortissement des radiations. Ironiquement, c'est l'un des rares phénomènes où la model quantique se produit à des énergies inférieures à la version classique.

Les physiciens recherchent activement cet effet. Cela nécessite la "collision" d'électrons à très haute énergie et de puissants faisceaux laser, un défi étant donné que les moreover grands accélérateurs de particules ne sont pas situés à proximité des lasers les plus puissants. Cependant, le tir de lasers dans des plasmas produira des électrons à haute énergie, qui peuvent ensuite interagir avec le faisceau laser. Cela ne nécessite qu'un laser puissant. Les résultats actuels montrent que la réaction de rayonnement quantique existe.

L'approche option consiste à considérer de nombreuses particules chargées, où chaque particule répond aux champs de toutes les autres particules chargées, mais pas à elle-même. Cette approche a jusqu'à présent été rejetée, auto on supposait que cela ne conserverait pas l'énergie et la quantité de mouvement.

Cependant, le Dr Gratus montre que cette hypothèse est fausse, l'énergie et la quantité de mouvement du rayonnement d'une particule provenant des champs externes utilisés pour l'accélérer.

Il a déclaré : "Les implications controversées de ce résultat sont qu'il n'y a pas besoin du tout de réaction de rayonnement classique. Nous pouvons donc considérer la découverte de la réaction de rayonnement quantique comme similaire à la découverte de Pluton, qui a été trouvée à la suite de prédictions basées sur des écarts dans le mouvement de Neptune. Des calculs corrigés ont montré qu'il n'y avait pas de divergences.