Cтраница 3
С одной стороны, они описывают гравитационное поле, с другой - служат в качестве метрики, определяя таким образом геометрию пространства - времени и, следовательно, влияя на все другие поля, существующие в данном пространственно-временном многообразии. Если рассматривать теперь g v как полевые переменные квантовой теории, то они должны быть подвержены обычным квантовым флук-туациям. Поскольку g v рассматриваются как переменные гравитационного поля, это дополнительное усложнение как будто не приводит к каким-либо новым трудностям в понимании физического смысла теории но сравнению со случаем квантования электромагнитного поля. Но если gnv используются и для описания метрики, то возникает множество новых концептуальных проблем, и не последняя из них - как понимать флуктуации геометрии. В заключение обзора мы коротко остановимся на некоторых из этих проблем. [31]
В частности, задача о квантовых биениях дает нам простой пример того, что результаты самосогласованных полностью квантовых вычислений качественно отличаются от результатов, полученных с помощью полуклассической теории с учетом или без учета вакуумных флуктуации. Другим экспериментом, для правильной интерпретации результатов которого необходима квантовая теория излучения, является двух-фотонная интерферометрия и создание перепутанных состояний, соответствующих такой конфигурации. Подробно это явление обсуждается в гл. Дополнительными аргументами в пользу квантования электромагнитного поля являются экспериментальные наблюдения неклассических состояний поля излучения, таких как сжатые состояния, субпуассоновская статистика фотонов и антигруппировка фотонов. [32]
Следовательно, компоненты kx 1хтг / Ьх, ky 1у7г / Ьу и kz 1Z7T / LZ волнового вектора могут принимать значения, являющиеся целыми кратными тг / 1 / ж, к / Ly и K / LZ. Стенки резонатора, а точнее говоря, резонатор, имеющий боковые грани I и Г, обеспечивает дискретность х-компоненты волнового вектора. Аналогично, стенки II и II, а также стенки III и III навязывают дискретность, соответственно, у - и - компонентам. Вновь подчеркнем, что это квантование волнового вектора k не имеет никакого отношения к квантованию электромагнитного поля, которое связано с амплитудой q ( t) и будет обсуждаться в следующем разделе. [33]
Принято считать, что фотоэффект дает наиболее прямое экспериментальное доказательство квантовой природы излучения. Квантовая гипотеза и в самом деле позволяет непринужденно объяснить все основные экспериментальные закономерности фотоэффекта. Но тем не менее следует отметить, что эти закономерности получают исчерпывающее объяснение и в полуклассической теории взаимодействия излучения с веществом, рассматривающей вещество квантово-механически, а излучение - как классическое электромагнитное поле. Полуклассическая теория взаимодействия света с веществом, не привлекая понятия фотона, дает количественное объяснение большинству наблюдаемых явлений. Квантование электромагнитного поля принципиально необходимо для правильного описания некоторых явлений, включающих его флуктуации: спонтанного излучения, лэмбовского сдвига, аномального магнитного момента электрона. [34]