162. Победа, обернувшаяся тупиком: что заставляет атом излучать и ломает квантовую физику?

Квантовая механика перестаёт работать там, где в игру вступает теория относительности. Эта лекция — про переход от шрёдингеровской квантовой механики к релятивистской квантовой физике и про то, почему спектр атома водорода нельзя объяснить простыми уровнями энергии. Разбирается тонкая структура красной линии водорода, эффект Доплера, естественное уширение линий, роль вакуума в излучении атомов и путь от уравнения Шрёдингера к уравнению Клейна–Гордона–Фока и уравнению Дирака. Обсуждается, почему пустого атома не существует и зачем нужна квантовая электродинамика. ------------------------------------------------------------------------------- Канал «Научная Тематика»! Поддержать канал Донатом🧧💰👇. Перевод на карту: Сбер: 4817 7601 3927 9347 Т-банк: 2200 7017 8811 7452 Сервисы раннего доступа, смотри видео раньше и поддержи канал: Канал в соцсетях👇 ------------------------------------------------------------------------------- Лекция начинается с напоминания: классическая квантовая механика — не релятивистская теория. Модель атома водорода, построенная на уравнении Шрёдингера, повторяет результаты боровской модели один в один, но для более тяжёлых атомов и тонких спектральных эффектов этого оказывается недостаточно. Если считать электрон движущимся по круговой орбите, его скорость составляет около 1/137 скорости света — именно эта величина задаёт масштаб релятивистских поправок, которые становятся заметны благодаря высокой точности оптических экспериментов. Далее...