كتب hole theory
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
نظرية الثقب (معلومة)
- طالع أيضًا: بحر ديراك
تضمنت نتائج حل معادلة ديراك على وجود كمية من الطاقة السالبة، كنتيجة أن الإلكترون يمكنه إطلاق أشعة بشكل مستمر مما يوقعه في حالة من الطاقة السلبية. ويمكن احتمال الأسوأ وهو أن يستمر بإطلاق كمية لا متناهية من الطاقة بسبب توافر كمية غير منتهية من حالات الطاقة السلبية. ولمنع هذا الوضع غير طبيعي من الحدوث، فقد اقترح ديراك بأن هناك بحرا من الإلكترونات ذات طاقة سلبية تملأ هذا المحيط، تغطي جميع حالات الطاقة المنخفضة بحيث خلال مبدأ استبعاد باولي فلا يمكن لأي الكترون آخر أن يقع بهذا البحر. مع ذلك في بعض الأحيان، قد تنتشل إحدى الجسيمات سلبية الطاقة من بحر ديراك لتصبح جسيم موجب الطاقة. لكن عند خروجها فإنها ستترك وراءها ثقب في البحر والتي ستعمل تماما كما الكترون موجب الطاقة ولكن بشحنة معاكسة، وافترض بأنها البروتونات، وقد أطلق على ورقة عمله تلك اسم نظرية الإلكترونات والبروتونات (بالإنجليزية: A theory of electrons and protons).
كان ديراك مدركا بمشكلة أن الصورة التي عملها تتضمن على عدد غير متناه من الشحنات السالبة. وقد احتج بأن ندرك بأنها الحالة العادية للشحنة الصفرية. الصعوبة الأخرى هي الاختلاف بالكتلة ما بين الإلكترون والبروتون. وقد جادل ديراك أيضا بأن ذلك سببه التفاعلات الكهروطيسية مع البحر، حتى أثبت هيرمان ويل بأن هناك تناسق تام ما بين الشحنات الموجبة والسالبة في نظرية الثقب. وقد تنبأ ديراك بالتفاعل
e−
+
p+
→
γ
+
γ
حيث يقضى الإلكترون والبروتون على بعضهما فينتج منهما 2 فوتون. واثبت كلا من روبرت أوبنهايمر وايغور تام بأن ذلك يجعل المادة الطبيعية تختفي بسرعة كبيرة. وبعدها بسنة، أي عام 1931، عدل ديراك من نظريته وافترض البوزيترون، وهو جسيم له نفس كتلة الإلكترون. واكتشف هذا الجسيم في السنة التالية مما أزاح آخر اعتراضين لتلك النظرية.
لكن تبقى مشكلة العدد اللانهائي من الشحنات موجودة بالمحيط. وكما نعلم أيضا أن البوزونات لديها جسيمات مضادة، ولكن بما أنهم لم يخضعوا لنظرية مبدأ استبعاد باولي، فإن نظرية الثقب لا تتوافق معهم. لذا فالتفسير الموحد للجسيمات المضادة اتاحته نظرية المجال الكمي والتي حلت كلا من المشكلتين.
