Dirachavet er en spekulativ vakuummodel , der forklarer (eller forudsiger) eksistensen af antipartikler i fermioner . Udviklet af Paul Dirac til tilfældet med en elektron efter opdagelsen af Diracs ligning .
Dirac-ligningen forudsiger eksistensen af negative energiniveauer for elektroner. En bogstavelig fortolkning af dette paradoks ville betyde muligheden for, at elektroner falder ned i negative niveauer og frigiver "ikke-eksisterende" energi , hvilket er i modstrid med erfaring.
Da elektroner er fermioner, og derfor er Pauli-princippet gyldigt for dem ( mere end én elektron kan ikke være i samme tilstand på samme tid), foreslog Dirac, at alle negative niveauer er fyldt med et hav af uobserverbare elektroner . Men når en ekstern energi påføres, er overgangen af en elektron fra et negativt niveau til et positivt muligt. På det fraflyttede sted vil en ubesat (tom) stat forblive - et hul . Det vil ligne en partikel , der har massen af en elektron og en ladning , der er modsat elektronens. Det er en antielektron (positron). En elektron med positiv energi bliver en almindelig observerbar elektron.
Den omvendte proces er mulig: udslettelse . En elektron med positiv energi, der interagerer med en antielektron, går ind i en tom tilstand, fylder den (det vil sige ødelægger antielektronen) og forsvinder selv. Kun energi frigives.
Dirac havmodellen virker ikke for bosoner , og mange (men ikke alle) af dem har også antipartikler.
I ovenstående formulering ser modellen asymmetrisk ud, hvilket der ikke er nogen begrundelse for, da elektronen og dens antipartikel, det ser ud til, er ens. Denne mangel kan elimineres ved den teoretiske antagelse, at "besatte" og "frie" stater også er lige i rettigheder (se Bogolyubov-transformationen ).
Modellen har matematiske fejl forårsaget af at betragte et uendeligt antal negative tilstande, som alle (eller næsten alle) er optaget. Baseret på fysiske overvejelser er det heller ikke klart, hvorfor den elektriske ladning af et vakuum (angiveligt fyldt med elektroner) nødvendigvis skal være nul. Forsøg på at slippe af med disse paradokser fører også til nogle ideer om kvantefeltteori , udviklet efter opfindelsen af "havet" og den eksperimentelle bekræftelse af eksistensen af antipartikler.
I moderne fysik tages Dirac Sea-teorien ikke bogstaveligt. Higgs-havet kan betragtes som en videreudvikling af denne idé .
The Sea of Dirac er med i episode 16.17 af den japanske kult -anime-serie Evangelion [1] [2] [3] .
I de visuelle romaner Chaos;Head and Chaos;Child spiller Dirachavet en vigtig rolle i historiens science fiction-komponent. Gigalomaniacs, mennesker med særlige evner, kan forstyrre Dirac-havet, derved kan de se hinandens illusioner, og også gøre dem til virkelighed gennem "rigtig download".