Теория одноэлектронной Вселенной

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Теория одноэлектронной Вселенной — гипотетическая модель Вселенной, в которой все электроны являются одним электроном, находящимся попеременно в разных точках пространства. Предпосылкой для создания гипотезы являлся принцип тождественности электронов, то есть невозможность экспериментально различить два электрона. Основоположником гипотезы считается Ричард Фейнман. Ввиду своей простоты гипотеза может быть сформулирована в рамках школьной программы по физике.

Формулировка[править | править вики-текст]

Feynman one electron.PNG

Рассмотрим для простоты двумерную Вселенную — одна ось пространства и одна ось времени. В пространстве-времени начертим произвольную кривую. Укажем направление обхода этой кривой. Выделим две части этой кривой: та часть, которая идёт вправо (синяя линия) и та часть, которая идёт влево (красная линия). Эти цвета соответствуют электрону и позитрону. Фрагментируем время: разделим ось времени на множество составляющих, при этом шаг разбиения может быть различным. Выберем на каждой полосе только одну составляющую кривой. Проделав всё это, мы имеем Вселенную, в которой в каждый момент времени всегда существует только один электрон, при этом может показаться что их несколько (на рисунке такое число достигает четырёх).

Проблемы теории[править | править вики-текст]

  1. Электронейтральность Вселенной. По этой теории число электронов должно быть или равным числу позитронов или отличаться на единицу. Однако во вселенной количество электронов преобладает над количеством позитронов[источник?] (вот почему, когда Уилер описал свою гипотезу, Фейнман сразу же спросил его: «Но, профессор, вокруг нас нет столько позитронов, сколько электронов». «Хорошо, — парировал Уилер, — может быть, они скрываются в протонах или ещё в чём-нибудь»).
  2. Трудности при объяснении некоторых реакций элементарных частиц.

История создания[править | править вики-текст]

Фейнман пришёл к своей основной идее, когда он был студентом в Принстоне весной 1940 года, во время телефонного разговора со своим профессором физики Джоном Уилером. В речи при получении Нобелевской премии Фейнман следующим образом передаёт эту историю: «Фейнман, — сказал Уилер, — я знаю, почему все электроны обладают одним и тем же зарядом и одной и той же массой». «Почему?» — спросил Фейнман. «Потому, — ответил Уилер, — что все они являются одним и тем же электроном!»

В 1948 году Ричард Фейнман разработал математический подход к квантовой теории, в котором античастица рассматривалась как частица, движущаяся обратно во времени.