Again on Cooper pairs. Вновь о Куперовских парах.

Опять заметка сугубо физическая, продолжающая и развивающая ранее высказанные идейки.

А. О реальном и возможном сопротивлении металлов.

Если допустить гипотезу об постоянном рождении и быстром распаде Куперовских пар в металле ПРИ ЛЮБЫХ температурах (а не только при близких к абсолютному нулю), то получается, что некая часть «свободных электронов» в зоне проводимости постоянно связана в пары и поэтому как бы выбывает из общего сопротивления. Поскольку идея образования-распада куперовских пар предполагает не электрическое, а магнитное взаимодействие свободных электронов с ионами в узлах кристаллической решётки, из этого и вытекает «уменьшенное сопротивление». При температурах, близких в абсолютному нулю, тепловое воздействие (фононы*) кристаллической решётки на Куперовские пары снижается до уровня так называемых «нулевых колебаний», и они уже не могут разрушить сцепившиеся спинами (их магнитными полями) электроны, что и обусловливает сверхпроводимость. И ещё одно, не хаотическое движение электронов вызывает разрушение Куперовских пар, поскольку оно остаётся неизменным в диапазоне температур от абсолютного нуля до десяти тысяч градусов. Электрический заряд куперовской пары вдвое больше, чем у единичного электрона, но их суммарный спин равен нулю. Следовательно, их суммарное магнитное поле тоже уменьшается до очень малых величин, близких к нулю. И именно ЭТО вызывает появление сверхпроводимости. Если бы сопротивление вызывалось электрическим взаимодействием свободных электронов и ионов, то, казалось бы, образование Куперовских пар с удвоенным зарядом должно было бы не просто оставить сопротивление тем же, но даже его увеличить. Однако в реальности всё происходит наоборот! Следовательно, именно магнитное взаимодействие спинов электронов и ионов обусловливает электрическое сопротивление металлов.

То есть получается, что реальное электрическое сопротивление металлического проводника, должно быть больше, если считать ВСЕ свободные электроны несвязанными. Но, поскольку Куперовские пары выбывают из общего сопротивления, оно ниже возможного!

Интересно было бы посмотреть зависимость эффекта Холла от температуры, в частности, у сверхпроводников. Наверно и величина так называемой «Постоянной Холла» как то включает в себя и этот эффект появления и распада Куперовских пар.

* В соответствии с гипотезой о фантомных электрических зарядах в кристаллической решётке, фактически не тепловые её колебания, фононы, а её фантомные электрические заряды разрушают Куперовские пары. Когда, при низких температурах фантомные заряды образуются реже по частоте и, наверно, по амплитуде, то они уже неспособны разорвать магнитные спиновые связи Куперовских пар.

В. О хранении антивещества в земных условиях.

Возьмём пока только электроны и позитроны.

При взаимодействии электрона и позитрона происходит их аннигиляция с излучением обычно двух гамма-фотонов (бывает, впрочем, и однофотонная аннигиляция в особых случаях.)

Правда, двухфотонная аннигиляция наблюдается только в случае, когда суммарный спин электрона и позитрона равен нулю (их спины антипараллельны). Тогда рождаются два фотона тоже со спинами противонаправленными. Если же он равен единице (спины параллельны), то анигиляция всё же возможна, но с излучением только одного фотона. (У электронов и позитронов (фермионов) спин половинный, у фотонов (бозонов) спин целочисленный: плюс или минус единица.)

А что будет, если только из позитронов создать Куперовские пары с антипараллельными спинами. Суммарный спин такой пары равен нулю. Но, если мы поместим такие позитронные пары в плотный электронный газ из ЕДИНИЧНЫХ электронов, то никакой аннигиляции позитронных пар с единичными электронами не будет. А, по надобности, пропустив эту «адскую смесь» через обычное электрическое поле можно без труда их разделить. Разумеется, позитронные Куперовские пары должны быть достаточно прочными и не вступать во взаимодействие с единичными электронами, с одной стороны, и с другой, электроны не должны образовывать никаких пар.

(Вообще-то Куперовские пары из обычных электронов при низких температурах достаточно прочны и на это указывает стабильность явления сверхпроводимости.)

Так что можно предположить, что и позитронные Куперовские пары будут достаточно прочны. Иначе будет происходить двух или однофотонная аннигиляция. Смысл последней фразы в том, что позитроны в Куперовской пары могут вступать в какие-либо взаимодействия с электронами только как пары, а не как половинки пары!

А как создать пары из позитронов? Так же, как из электронов. Их спины тоже в «обычных условиях» ориентированны хаотически! Пропустить их через неоднородное магнитное поле с большим градиентом. (По типу опыта Штерна-Герлаха). Тогда спины одних будут направляться в одну сторону, а спины других в другую. Произойдёт противоположное пространственное квантование и физическое разделение пучков позитронов. А затем снова слить оба потока, дабы образовали пары с суммарным спином, равным нулю.

Получается довольно забавное и парадоксальное хранение антивещества (позитронов0 в гуще обычного вещества (электронов).

2 I 2020

Again on Cooper pairs. Вновь о Куперовских парах.: Один комментарий

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s