Cząstki naładowane nie mogą płynąć swobodnie przez dielektryk, jak w przypadku materiałów przewodzących prąd, mogą jednak zmieniać swój rozkład w jego obrębie. Po przyłożeniu pola elektrycznego dielektryk staje się elektrycznie spolaryzowany. Cząsteczki wody na przykład obracają się tak, że ich dodatnio naładowane końce (dwa atomy wodoru) skierowane są w jedną stronę, a ujemnie naładowane końce (atom tlenu) w drugą. W cząsteczce chlorku sodu dodatnie jony sodu i ujemne jony chloru lekko się rozsuwają. Zmieniony rozkład ładunków generuje własne pole elektryczne, które częściowo neutralizuje pole przyłożone z zewnątrz. Dielektryk może zatem wpływać na propagację fotonów, które w istocie są po prostu oscylacjami pola elektromagnetycznego. Fotony przenikające do dielektryka polaryzują go i same z kolei ulegają częściowo zneutralizowaniu. Aby do tego doszło, długość fali fotonu musi mieścić się w określonych granicach: fotony o dużej długości fali (niskoenergetyczne) są zbyt słabe, aby wywołać polaryzację dielektryka, natomiast fotony o małej długości fali (wysokoenergetyczne) oscylują nazbyt szybko, aby cząstki naładowane zdążyły zareagować.

Z tego względu woda jest przezroczysta dla fal radiowych (o dużej długości) i dla światła widzialnego (o małej długości), a pochłania mikrofale (o pośredniej długości). Zjawisko to stało się podstawą działania kuchenek mikrofalowych. Podobnie fluktuacje kwantowe przekształcają brane w grawitacyjny odpowiednik dielektryka. To tak jak gdyby brane wypełniały cząstki wirtualne o dodatniej i ujemnej energii. Po przyłożeniu zewnętrznego pola grawitacyjnego brana zostaje grawitacyjnie spolaryzowana. Cząstki o energii dodatniej odsuwają się nieco od cząstek o energii ujemnej. Grawiton, który odpowiada oscylacjom pola grawitacyjnego, może spolaryzować brane i zostać unicestwiony, jeśli jego długość fali zawiera się w odpowiednich granicach czyli jak obliczyliśmy, przypada w zakresie od 0.1 mm (lub mniej, w zależności od liczby dodatkowych wymiarów) do mniej więcej 10 mld lat świetlnych. Unicestwione zostają jedynie grawitony wlatujące do brany lub z niej wylatujące.

Grawitony, podobnie jak fotony, są falami poprzecznymi, które oscylują prostopadle do kierunku propagacji. Grawiton wchodzący do brany lub wychodzący z niej zwykle przemieszcza cząstki po branie w jedynym kierunku, w jakim mogą się poruszać. A zatem grawitony takie są w stanie spolaryzować brane, przy czym same ulegają unicestwieniu. Natomiast grawitony poruszające się w obrębie brany starają się wypchnąć cząstki poza brane, co nie jest możliwe, tak więc nie polaryzują one brany i poruszają się, nie napotykając żadnego oporu. W praktyce większość grawitonów zawiera się między tymi dwiema skrajnościami. Mkną one przez przestrzeń pod kątem do brany i mogą przebyć nawet miliardy lat świetlnych, zanim ulegną unicestwieniu.

Tagi: energia, cząstka, proces

Katalog

Partnerzy

Reklama