К квантовой теории абсолютного нуля температуры (Д. Бак, Г. Бете, В. Рицлер (Кембридж))

Ниже помещен перевод заметки, написанной известными физиками и опубликованной в "Natur-wissenschaften". Редакторы журнала "попались на удочку громких имен" и" не вдаваясь в существо написанного, направили полученный материал в набор, не разглядев в нем шутки.

В данной работе нами был рассмотрен кристалл с гексагональной решеткой. Как известно, при абсолютном нуле температуры в системе происходит вымораживание всех степеней свободы, то есть прекращаются полностью все внутренние колебания. Однако для электрона, движущегося по боровской орбите, это обстоятельство не имеет места. Каждый такой электрон, согласно Эддингтону, обладает 1/α степенями свободы, где а - введенная Зоммерфельдом постоянная тонкой структуры. Поскольку рассматриваемый нами кристалл состоит также из протонов, которые по теории Дирака можно рассматривать как дырки в электронном газе, то к 1/α степеням свободы электрона следует добавить столько же степеней свободы протона. Таким образом, чтобы достичь абсолютного нуля температуры, мы должны отнять у нашей нейтральной системы (наш кристалл должец быть электрически нейтральным), состоящей из одного электрона и протона (в расчете на один нейтрон),- (2/α - 1) степеней свободы (Freiheitsgrade). Единицу мы вычли, чтобы не учитывать вращательного движения.

Следовательно, для температуры абсолютного нуля находим Т₀ = -(2/α-1) градусов (Grade). Подставив сюда Т_о =-273, находим, что α= 1/137. Это значение в пределах ошибок находится в замечательном согласии с ранее известным значением. Легко пока-зать, что этот результат не зависит от выбора структуры кристаллической решетки.

Напечатано в журнале "Naturwissenschaften", 19, № 2 (1931). (Д. БАК - физик-теоретик, проф. Бразильского физического института в Рио-де-Жанейро. Г. БЕТЕ - американский физик-теоретик, проф. Корнеллского университета, лауреат премии Энрико Ферми и медали Макса Планка. Автор многих книг по теории ядра, широко известных советскому читателю. В. РИЦЛЕР - немецкий физик, директор Института ядерной физики в Боннском университете.)