تباعد الأشعة تحت الحمراء

في الفيزياء ، يُعرف التباعد بالأشعة تحت الحمراء (أو التباعد بالأشعة تحت الحمراء أو كارثة الأشعة تحت الحمراء ) بأنه حالة يتباعد فيها التكامل ، على سبيل المثال مخطط فاينمان ، بسبب مساهمات الأجسام ذات الطاقة الصغيرة جدًا التي تقترب من الصفر، أو بشكل مكافئ، بسبب الظواهر الفيزيائية على مسافات طويلة جدًا.

لا يظهر التباعد في نطاق الأشعة تحت الحمراء إلا في النظريات التي تفترض وجود جسيمات عديمة الكتلة (مثل الفوتونات ). وهو يمثل تأثيرًا طبيعيًا غالبًا ما تفترضه النظرية الكاملة. في الواقع، في حالة الفوتونات ، تُعطى الطاقة بالعلاقة التالية:${\displaystyle E=h\nu }$، أين${\displaystyle \nu }$يمثل التردد المرتبط بالجسيم، وعندما يقترب من الصفر، كما هو الحال مع الفوتونات ذات الطاقة المنخفضة ، سيوجد عدد لا نهائي من الجسيمات للحصول على كمية محدودة من الطاقة. إحدى طرق معالجة هذه المشكلة هي فرض حد أقصى للأشعة تحت الحمراء ، ثم حساب النهاية عندما يقترب هذا الحد من الصفر، أو تحسين صياغة المسألة. طريقة أخرى هي إسناد كتلة افتراضية للجسيم عديم الكتلة، ثم حساب النهاية عندما تتلاشى هذه الكتلة الافتراضية.

يكون التباين عادةً من حيث عدد الجسيمات، ولا يُشكل مشكلة تجريبية، إذ تظل جميع الكميات القابلة للقياس محدودة. ^{[ 1 ] [ 2 ]} (على عكس حالة كارثة الأشعة فوق البنفسجية حيث تتباين الطاقات المعنية).

عندما تتسارع شحنة كهربائية (أو تتباطأ)، فإنها تُصدر إشعاع بريمسترالونغ . تُظهر النظرية الكهرومغناطيسية شبه الكلاسيكية ، أو التحليل الكامل للديناميكا الكهربائية الكمومية ، أن عددًا لا نهائيًا من الفوتونات ذات الطاقة المنخفضة يتولد. ولكن لا يُمكن رصد سوى عدد محدود منها، أما الباقي، نظرًا لطاقتها المنخفضة، فيقع دون عتبة الكشف عن الطاقة المحدودة، والتي لا بد من وجودها. ^{[ 1 ]} ومع ذلك، على الرغم من أن معظم الفوتونات غير قابلة للرصد، إلا أنه لا يُمكن تجاهلها في النظرية؛ إذ تُظهر حسابات الديناميكا الكهربائية الكمومية أن سعة الانتقال بين أي حالتين تحتويان على عدد محدود من الفوتونات تتلاشى. ولا يُمكن الحصول على سعات انتقال محدودة إلا من خلال جمع الحالات التي تحتوي على عدد لا نهائي من الفوتونات ذات الطاقة المنخفضة. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

تُصبح الفوتونات ذات الطاقة الصفرية مهمة في تحليل إشعاع الكبح في الإطار المتسارع حيث تتعرض الشحنة لحمام حراري نتيجة لتأثير أونرو . في هذه الحالة، تتفاعل الشحنة الساكنة مع هذه الفوتونات ذات الطاقة الصفرية (ريندلير) بطريقة مشابهة للفوتونات الافتراضية في تفاعل كولوم. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

• القطع (الفيزياء)
• إعادة التطبيع
• مجموعة إعادة التطبيع
• تباعد الأشعة فوق البنفسجية