Немецкие физики устранили давнюю брешь в теории рассеяния фотонов
Несоответствие между теорией и экспериментом при рассеянии фотонов на электронах атомов устранила группа физиков из 5 научных институтов Германии. Их результаты опубликованы 8 августа в научном журнале Physical Review Letters.
Исследуемый авторами эффект называется дельбрюковским рассеянием в честь американского биофизика и нобелевского лауреата Макса Дельбрюка, наблюдавшего его в начале 30-х годов прошлого века.
«Рассеяние Дельбрюка — это упругое рассеяние фотонов кулоновским полем атомного ядра, которое становится возможным за счет рождения виртуальных электрон-позитронных пар», — поясняют авторы.
Вопреки возможности точного экспериментального изучения дельбрюковского рассеяния, говорится в публикации, полная теория этого явления, предсказывающая наблюдаемые эффекты при высокой энергии фотонов и большом зарядовом числе, до сих пор отсутствует.
Согласно работе, эту проблему ученые решили благодаря использованию функции Грина Дирака-Кулона, что позволило им учесть вклад важных игнорируемых ранее поправок.
«Мы показали, что, учет кулоновских поправок более высокого порядка позволяет устранить давнее несоответствие [между предсказанием и измерением] и воспроизвести экспериментальные результаты», — отметили авторы.
В качестве демонстрации нового теоретического метода исследователи показали, что их расчет рассеяния фотонов с энергией 2,754 МэВ (1 млн электронвольт) на атомах плутония намного лучше согласуется с экспериментальными данными, чем известные оценки.
Авторы уверены, что их результаты помогут анализу экспериментов по рассеянию ядерных фотонов и позволят расширить знания о структуре ядра.
