DE ENERGIAS NEGATIVAS

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La componente radiactiva

En una actividad radiactiva, las partículas son esencialmente relativistas, o sea, kT » Mc2. En estado de equilibrio, las reacciones, tanto de creación como de aniquilamiento, mantienen un número de partículas estable. Para ello, la física estadística estipula que la cantidad de partículas que se da es n(T) µ T 3, mientras que su energía media es E = hv µ T. En que, la densidad de energía es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura:

r µ g(T) T 4

g(T) = Si [giB + (7/8) giF]

Donde: el factor g(T) se denomina «factor demográfico».

    Basado en el principio de Paul, Dirac suponía que todos los estados con energía negativa ya están ocupados por los electrones, en cada estado se encuentra una partícula. Como nosotros podemos observar sólo los cambios de estado, entonces este sistema de un número infinito de partículas no lo podemos detectar. Dirac llamó a este sistema "mar de energías negativas". Nosotros lo interpretamos como el vacío que juega el papel de fondo en el que ocurren los fenómenos físicos observables. Si de este mar extraemos un electrón, entonces el nuevo estado, “un mar con un pequeño hueco", tendrá en comparación con el fondo Inicial, energía positiva y carga eléctrica positiva. (Recordemos, que la resta de energía negativa es equivalente á la suma de energía positiva), y el pequeño hueco será entonces observable. Este puede desplazarse en el mar energético y este desplazamiento lo captarán como el movimiento de una partícula común con energía positiva y carga positiva.

    El proceso de extracción de un electrón del mar energético será para nosotros como el nacimiento en el espacio de un par de partículas con diferentes cargas. Para esto por supuesto, hay que gastar energía, por ejemplo la energía del campo electromagnético.

    Para representarnos esto, podemos considerarlo gráficamente: una recta horizontal por encima de la cual la energía es positiva y por debajo la energía es negativa. Para subir el electrón, es necesario gastar energía, de la misma manera que se necesita energía para sacar un recipiente con agua de un pozo.

    También es posible el proceso inverso: el electrón cae en el hueco. Veremos que ocurrió una aniquilación de dos partículas que chocan y que tienen cargas de signos opuestos y como resultado se desprende energía de radiación. Se forman los fotones.

    De esta manera, a pesar de que la ecuación de Dirac predice la existencia de partículas con energía de ambos signos, en el experimento siempre se observarán partículas con energía positiva, y las energías negativas semejante a los números imaginarios en Matemática, quedarán a nivel de aparato matemático de la teoría.

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