8.6. Необратимость и электромагнитное излучение
108
8. О необратимости
потенциалов. В трактовке же Уилера - Фейнмана это обусловлено ролью поглотителя в качестве фактора несимметрии. Действительно, попытка устранить несимметрию за счет введения опережающих потенциалов наравне с запаздывающими тут же оборачивается скрытым поражением, т. к. поглотителю приписывается существенно несимметричное поведение во времени. С одной стороны, любое излучение первичного источника поглощается с течением времени в положительном направлении, т.е. в будущем. С другой стороны, воздействие на первичный заряд в виде излучения вторичных зарядов из прошлого принимается равным нулю. Если инвертировать ситуацию, допустить отсутствие поглотителя в будущем и, наоборот, наличие излучающей среды в прошлом, то в конечном соотношении останутся лишь опережающие слагаемые.
Итак, осциллирующий заряд, окруженный поглощающей средой, теряет энергию вследствие излучения. Почему же эта несимметрия возникает в рамках классической электродинамики, уравнения которой изначально симметричны относительно прошлого и будущего? Использование одного только запаздывающего члена Ритц и Тетроде связывали со вторым началом термодинамики на уровне каждого индивидуального элементарного акта, тогда как Эйнштейн считал эту связь с необратимостью сугубо статистической. Уилер и Фейнман вместе с Эйнштейном также приходят к выводу, что необратимость процесса излучения представляет собой феномен статистической механики, связанный с необратимостью начальных условий относительно направления времени.
Только несимметрией начальных условий может быть, повидимому, объяснена направленность во времени процесса эмиссии энергии.
В этом случае получается решение уравнения движения, соответствующее обычно используемому. И в этом нет ничего, противоречащего физической интуиции, поскольку при рассмотрении антенны, принимающей излучение из внешней среды, ситуация становится в точности обратной, если только считать процессы излучения и поглощения идеальными. Идеальным, в частности, является случай, когда мы исследуем изолированную систему двух микроскопических объектов - атомов, один из которых испустил фотон, а другой непосредственно поглотил этот же фотон. Процесс излучения обратим на микроскопическом уровне (вероятность излучения равна вероятности поглощения).В то же время реальный макроскопический излучатель теряет энергию не только на излучение во внешнюю среду, но и на радиационное трение. Первая составляющая связана с числовыми значениями параметров внешней распределенной среды (магнитная и диэлектрическая проницаемость), т.е. с импедансом вакуума (при обращении ситуации эта же энергия принимается антенной из внешней среды). Вторая составляющая связана с неидеальностью колеблющегося заряда как источника энергии, конечностью запаса этой энергии. Как уже отмечалось выше, на языке электротехники ситуацию можно изобразить эквивалентной схемой, в которой "идеальный" источник электродвижущей силы нагружен на импеданс вакуума последовательно с собственным (отличным от нуля) импедансом.
Необратимость радиационных потерь создает интересную коллизию. Такие потери обычно (в механических, электротехнических и иных процессах) связывают с тепловым излучением, навсегда уносящим энергию из рассматриваемой системы. В данном же случае, во-первых, исходный процесс сам по себе является излучением, а во-вторых область, где этот процесс происходит, занимает ничем теоретически не ограниченную область пространства, т.е. всю Вселенную. Поэтому остается считать, что исходное излучение первичного заряда в некоторой своей части трансформируется в хаотическую компоненту произвольной частоты и направления, выпадающую из направленного поля излучения и не учитываемого в относящемся к ней балансе энергии.
Второй вопрос возникает, если все же принять подход Фейнмана-Уилера, основанный на рельном существовании опережающего воздействия, т.е.
на том, что наряду с обычным запаздывающим действием частицы а на 6, возможно также и опережающее действие Ъ на а. Это приводит к хорошо известным временным парадоксам, при которых событие-следствие загадочным образом могло бы влиять на событие-результат и даже предотвратить его, что само8. О необратимости
109
по себе абсурдно. Чтобы решить парадокс, следует, по мнению Уилера и Фейнмана, дополнительно декларировать принцип запрета на подобные замкнутые во времени (петлеобразные) цепочки событий. По моему же мнению, опережающее действие, если бы оно имело место в макроскопических масштабах, вступило бы в гораздо более радикальное противоречие с действительностью, и подобным сравнительно слабым запретом такого противоречия избежать бы не удалось. Если уже Лапласовский детерминизм полностью исключает различные варианты дальнейшей эволюции Вселенной, сохраняя лишь один из них, то встречный детерминизм опережающего воздействия всего на все, как мне кажется, просто заблокировал бы какую бы то ни было эволюцию вообще!
Еще по теме 8.6. Необратимость и электромагнитное излучение:
- Дистанционное измерение электромагнитного излучения
- Глава 2 Природа электромагнитного излучения
- 8.7. Специфика необратимости в квантовой теории
- 8.3. Возможный механизм появления необратимости при диссипации энергии
- 8.4. Необратимость и космология
- Основные законы излучения
- Магнитные, электрические и электромагнитные методы Дефектоскопия металла
- Стерилизация ионизирующим излучением
- 5.1.5. Ионизирующее излучение
- Воздействие лазерного излучения на химический реактор
- 2.5.2 Закон теплового излучения Рэлея-Джинса
- История закона излучения Планка
- Методы, основанные на использовании ионизирующего излучения
- 2.5.7 Закон излучения Вина
- Структурно-функциональные модификации молекулярных компонентов биомембран под действием УФ-излучения
- 7.2. Обсуждение модели излучения Уилера-Фейнмана
- Тепловые процессы при взаимодействии интенсивного лазерного излучения с веществом
- Вспомогательные законы излучения
- Поражающие факторы ядерного оружия, их воздействие на объекты и человека. Понятие о дозах излучения и мощности дозы
- 3.13. Начальный пик спектра мощности флуктуации температуры космического фонового излучения