Субквантовая хронодинамика

Известно, что математическое ожидание температуры космического фона T ? 2.7 °K. Энергия, ей соответствующая, ? ? kБT, где kБ – постоянная Больцмана. Вблизи математического ожидания (м.о.) длины волны фоновой радиации, оцениваемой по формуле , для этих космических частиц атмосфера Земли наиболее прозрачная [5, с. 256], даже если априори считается, что так называемое реликтовое излучение соответствует белому шуму. Средняя длина волны частиц, проникающих через атмосферное окно, ? ? 3 мм. Для спокойного Солнца средняя интенсивность излучения соответствует длине волны ? ? 1 мм (см. [6]). Несколько ослабляет воздействие солнечной и космической радиации на земное вещество магнитосфера планеты [7]. Важным источником помех являются электроны, присутствующие в солнечном ветре, скорость которых близка к скорости света [8, сс. 243, 276 – 295]. Проникая на дно атмосферы, они хаотично рассеиваются и сталкиваются с частицами-аборигенами под различными углами.

Оценим неопределенность скорости электрона, подверженного воздействию космического фона и вследствие этого испытывающего (дополнительное) броуновское движение.

Из примерного равенства находим среднестатистическую скорость, которую может получить электрон в результате столкновения с квантом космического излучения: . Отсюда для агента электрического заряда следует оценка: . У протона м.о. скорости . Это много меньше, чем у пули при вылете из ствола, хотя скорость ей сообщают большие молекулы, образованные при сгорании пороха. Причина этой разницы – их высокая температура.

Найдем характерное отклонение координаты элементарной частицы под воздействием кванта фонового излучения. Для этого определим время взаимодействия кванта фонового излучения с электроном. Так как длина волны фонового излучения ? ? (1 ? 3) мм, то это расстояние его быстрый квант проходит за ? ? (3.3356 ? 10.0069) пикосекунд (), а электрон за это время может приобрести кинетическую энергию ? ? kБT. Умножая м.о. времени взаимодействия на м.о. приобретенной энергии, получим: ???? ~ 1.2434 ? 10–27, где ?? ? ?, ?? ? ?. По размерности это выражение – момент импульса, а по численному значению оно близко к постоянной Планка ? = 1.05450… ? 10–27. Имея в виду, какие упрощения были приняты для оценки пар смежных физических величин, полученные результаты можно считать приемлемыми. В частности, для лучшего совпадения с ? следует учесть поправку: действие солнечного ветра зависит от времени суток. Однако СНГ сами по себе приблизительны.

За время ? “свободный” электрон, наделенный «крейсерской» скоростью v ? 904660.49 см/с, преодолеет расстояние r ? 3.0176 ? 10–6 см. Это величина, близкая к размерам больших молекул и расстояниям между частицами газа. На практике пробный электрон находится в окружении других элементарных частиц, и на его космический «реверанс» накладывают заметное возмущение столкновения с соседями.