يعرف الاختلاف في الأشعة تحت الحمراء، بأنه تباعد الأشعة تحت الحمراء أو كارثة الأشعة تحت الحمراء وهو حالة يتباعد فيها جزء متكامل، على سبيل المثال مخطط فاينمان، بسبب مساهمات كائنات ذات طاقة صغيرة جدًا تقترب من الصفر أو ما يعادلها؛ بسبب الظواهر الفيزيائية على الإطلاق.
اختلافات الأشعة تحت الحمراء
- يظهر الاختلاف في الأشعة تحت الحمراء فقط في النظريات ذات الجسيمات عديمة الكتلة، مثل الفوتونات، وهي تمثل تأثيرًا مشروعًا تشير إليه النظرية الكاملة غالبًا.
- في الواقع، في حالة الفوتونات تعطى الطاقة بواسطة
، حيث أن
هو التردد المرتبط بالجسيم وعندما يذهب إلى الصفر، كما في حالة الفوتونات اللينة، وسيكون هناك عدد لا نهائي من الجسيمات للحصول على كمية محدودة من الطاقة.
- تتمثل إحدى طرق التعامل معها في فرض قطع للأشعة تحت الحمراء واتخاذ الحد مع اقتراب القطع من الصفر أو تنقيح السؤال، وهناك طريقة أخرى تتمثل في تخصيص كتلة وهمية للجسيم عديم الكتلة، ثم أخذ الحد مع اختفاء الكتلة الوهمية.
- عادة ما يكون الاختلاف من حيث عدد الجسيمات وليس مقلقًا تجريبيًا، حيث تظل جميع الكميات القابلة للقياس محدودة، على عكس حالة كارثة الأشعة فوق البنفسجية حيث تتباعد الطاقات المعنية.
مثال على اختلاف الأشعة فوق الحمراء
عندما يتم تسريع أو إبطاء الشحنة الكهربائية فإنها تصدر إشعاع (Bremsstrahlung)، حيث تُظهر النظرية الكهرومغناطيسية شبه الكلاسيكية، أو التحليل الكهرومغناطيسي الكمومي الكامل أنه يتم إنشاء عدد لا حصر له من الفوتونات اللينة.
ولكن لا يمكن اكتشاف سوى عدد محدود، والباقي بسبب طاقته المنخفضة، ويقع تحت أي عتبة محدودة للكشف عن الطاقة، والتي يجب أن تكون موجودة بالضرورة.
وعلى الرغم من أن معظم الفوتونات غير قابلة للاكتشاف، فلا يمكن تجاهلها في النظرية، حيث تظهر الحسابات الكهروديناميكية الكمومية أن سعة الانتقال بين أيتنص على أن عددًا محدودًا من الفوتونات يتلاشى، ويتم الحصول على سعات الانتقال المحدودة فقط عن طريق جمع الحالات مع عدد لا حصر له من الفوتونات اللينة.
