QED - Nezvyčajná teória svetla a látky

 
 
Úvod > Recenzie a články o našich knihách > QED - Nezvyčajná teória svetla a látky
 
Fixed banner
 
 
 
 

QED - Nezvyčajná teória svetla a látky

Recenzia OMFI 3/2000 (29), str. 71-72

QED - Richard P. Feynman

preklad z ang. originálu "QED - The Strange Theory of light and Matter", Princeton UP, 1988
Preklad: J. Hanč, S. Tuleja, 2000
Vydavateľ: ENIGMA, Nitra

Legendárneho nositeľa Nobelovej ceny Richarda P. Feynmana netreba fyzikálnej verejnosti predstavovať. Je známy svojou snahou priblížiť fyziku študentom a nefyzikálnym poslucháčom svojským spôsobom tak, aby zjednodušovanie neznamenalo hovoriť o niečom inom, ale aby zostal zároveň na vedeckej úrovni.

Predložená kniha je ďalšou zo série záznamov Feynmanových prednášok, teraz o kvantovej elektrodynamike - QED, v podaní Ralpha Leightona. Ide o náročnú úlohu sprístupniť teóriu QED nefyzikom a začínajúcim fyzikom tak, aby neskôr nič nebolo treba "odnaučiť". V tejto prednáške bolo cieľom podľa vyjadrenia R. P. Feynmana, podať opis nezvyčajnej teórie svetla a látky, resp. opis interakcie svetla a elektrónov taký presný, akého len bol autor schopný.

Celý problém rozložil do štyroch prednášok: 
Úvod: (s. 17 - 50)
Fotóny: častice svetla (s. 51 - 90) 
Elektróny a ich interakcie (s. 91 - 136) 
Otvorené problémy (s. 137 - 166)

V úvode, ktorý je prípravou do problematiky sa konštatuje, že elektrodynamika za viac než 50 rokov bola preverená s veľkou presnosťou a v súčasnosti niet významného rozdielu medzi experimentom a teóriou, napr. experimenty dávajú Diracovo číslo veľkosti 1,001 159 65221, z teórie vychádza 1,001 159 65246 (s nepresnosťou asi päťkrát väčšou ako udáva experiment). Teória QED popisuje všetky javy fyzikálneho sveta okrem gravitácie a jadrovej fyziky. Je tiež vzorom pre nové teórie, ktoré sa pokúšajú vysvetliť jadrové javy. Čo je však zvlášť dôležité a čomu venuje autor osobitnú pozornosť pri všetkých javoch mikrosveta je štýl, akým spolu interagujú fotóny a elektróny.

Ak si myslíme, že nerozumieme Prírode je to najmä preto, že zatiaľ opisujeme, ako Príroda funguje, ale nerozumieme prečo sa Príroda správa takýmto spôsobom. Originálne sú najmä úvahy o svetle, jeho registrácii a vlastnostiach a o tom, čo sa deje, keď svetlo dopadne napr. na povrch skla myšlienkové experimenty smerujú k tomu, aby si čitateľ navykol na pravdepodobnostný charakter každej udalosti a jej výpočet pomocou šípok (ich orientácie a veľkosti). Z tohoto hľadiska všetky známe zákony šírenia sa svetla podrobil Feynman analýze.

V rámci prednášok o kvantovej elektrodynamike sa venuje pozornosť interakcii elektrónov s fotónmi, nakoľko tento jav je v prírode významný a pojednáva o ňom celá biológia a chémia. Pri javoch interferencie, difrakcie, ohybu svetla uvažuje autor nad paradoxom, ktorý nám Príroda pripravila tak, aby sme nikdy neboli schopní zistiť, ako sa deje napr. šírenie svetla ak mu vložíme do cesty prístroje, zistíme to, ale interferencia zmizne, keď ich odstránime, interferencia sa znovu objaví. Z toho vyplýva dôležitý princíp: ak chce niekto správne vypočítať pravdepodobnosť udalosti, musí si dať veľký pozor na jasné definovanie úplnej udalosti, hlavne na začiatočné a koncové stavy experimentu a príslušné zmeny medzi nimi. V závere kapitoly o elektrónoch sa definujú tri základné deje, z ktorých sa skladajú všetky javy interakcie elektrónov a svetla:
dej č. 1: Fotón prechádza z miesta na miesto,
dej č. 2: Elektrón prechádza z miesta na miesto, 
dej č. 3: Elektrón emituje alebo absorbuje fotón.
Každý z týchto dejov má svoju amplitúdu, ktorú autor učí určovať pomocou šípiek, z nich je možné zostaviť celý svet (okrem gravitácie a javov v jadre).

V záverečnej kapitole R. P. Feynman upozorňuje, že pôvodným zámerom bolo sprístupniť QED, ktorá je už veľmi dobre známa a nič viac nepovedať. No zvyšok fyziky, ktorý nie je vysvetliteľný touto teóriou a nie je ešte overený, je rovnako zaujímavý. V tejto časti sa knižka zmieňuje o časticiach atómu - protón a neutrón, o kvarkoch a gluónoch, neutrine a bozónoch s cieľom ukázať, ako komplikovane svet vyzerá.

Nakoniec uveďme slová Ralpha Leightona: "Richard Feynman je medzi fyzikmi legendárny kvôli spôsobu, ktorým sa pozerá na svet. Nikdy ničomu neverí, ale radšej sám znovu nad vecami premýšľa, čím často pomocou sviežeho a elegantne jednoduchého spôsobu popisu, dosahuje nové a hlboké pochopenia správania sa prírody". Všetko v plnej miere platí o jeho Nezvyčajnej teórii svetla a látky.

Mária Rakovská