НУЛЕВЫ́Е КОЛЕБА́НИЯ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
НУЛЕВЫ́Е КОЛЕБА́НИЯ, флуктуации квантовой системы (квантового поля) в самом нижнем (основном) квантовом состоянии. В силу неопределённостей соотношения Гейзенберга квантовая система не может быть локализована и поэтому всегда обладает некоторой миним. энергией. В. Гейзенберг показал, что уровни энергии квантового осциллятора ℰn=ℏω(n+1/2) (здесь ℏ – постоянная Планка, ω – частота осциллятора) отличаются от энергии осциллятора Планка ℰ=ℏω·n на величину энергии Н. к. ℰ_0=ℏω/2. В квантовой теории поля энергия колебаний квантового осциллятора выражается той же формулой, где вместо уровня возбуждения n системы фигурирует число n_𝑘 квантов поля с волновым числом 𝑘. В основном состоянии квантов поля нет (n_𝑘=0), но энергия ℰ=\sum_k\hbar \omega(n𝑘+1/2) не равна нулю. Это является причиной ультрафиолетовых расходимостей, устраняемых спец. процедурой регуляризации, при которой энергия Н. к. принимается за начало отсчёта (эту энергию отождествляют с энергией вакуума физического). Эффективность такой процедуры доказывают достигнутые точности вычислений в квантовой электродинамике (порядка 10–10). Однако при темп-ре абсолютного нуля и наличии границ Н. к. приводят даже к наблюдаемым эффектам (см. Казимира эффект).