Консультация № 194415
13.01.2019, 16:46
0.00 руб.
0 5 1
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:

Скажите, пожалуйста, виртуальные частицы всё-таки нарушают ЗСЭ или вообще нет. В нете кто как пишет. Понятно, что сколько-нибудь серьёзного нарушения, конечно же, не происходит. Но одни говорят, что время нарушения слишком незначительно, чтобы его учитывать, поэтому можно сказать, что ЗСЭ в целом выполняется. Другие говорят: у ВЧ нет энергии, есть только импульс. Это типа означает, что закон ВООБЩЕ не нарушается или что? Третьи утверждают: нарушения нет, ибо ВЧ рождаются парами "частица-античастица", взаимная энергия которых равна нулю. Разъясните, пожалуйста, что к чему по каждому варианту, желательно попроще.Особенно интересует, можно ли считать правильным третий вариант, т. к. именно он наиболее понятен моему неискушённому в физике мозгу. :)

Обсуждение

давно
Управляющий
143894
2148
15.01.2019, 16:07
общий
Адресаты:
Откуда вы выковыриваете такие нетривиальные вопросы?
Об авторе:
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!


давно
Посетитель
402566
15
15.01.2019, 20:26
общий
Адресаты:
Здравствуйте. Я просто люблю читать научпоп про физику. Авторы касаются разных интересных вопросов, но не всегда вдаются в подробности, и приходится самому искать ответы, но ответы на подобные вопросы, увы, найти нелегко, по крайней мере, такие ответы, которые не запутывали бы ещё больше. Остаётся только обращаться на форумы к специалистам. Так что, поможете? Вы, наверное, спросили бы также, зачем мне это. Ну... это ж знания как-никак.
давно
Управляющий
143894
2148
16.01.2019, 08:56
общий
Адресаты:
Нет, я не спрошу зачем вам это.
Просто, как бы это сказать - есть основополагающие постулаты науки, которые нам вдолбили в школе, которые, как правило, принимаются слепо на веру. И потому проходя около упоминания этого научного догмата, обычно в душе ничего не шолохается... Ну есть закон сохранения энергии и есть, да плюс к этому какие-то непонятные виртуальные частицы.
Это типа как самолет тяжелее воздуха, а летает, и черт знает почему.
А вот вас торкает это...
Завидую.
Об авторе:
Устав – есть устав! Если ты устав – то отдыхай!


давно
Посетитель
402566
15
16.01.2019, 14:02
общий
Адресаты:
То есть... эээ... виртуальные частицы для Вас тоже непонятные? Или вы просто не относитесь к ним всерьёз? Я, чес сказать, не совсем понимаю, к чему вы клоните - особенно, как физик, в связи с теми вопросами, которыми я изначально интересовался, как не физик... Уж простите.
давно
Модератор
156417
2175
19.01.2019, 23:44
общий
это ответ
Здравствуйте, Nick Stone!
Насколько я понимаю, главная проблема с виртуальными частицами не столько в энергии самой по себе, сколько в соотношении импульса (который может ещё и не соответствовать направлению передачи ВЧ) и энергии, которое может принимать произвольные значения и в значительной степени не привязано к массе покоя реальной частицы с такими же квантовыми числами. В итоге, можно говорить не о нарушенном сохранении энергии, а о неправильной (не соответствующей квантовым числам) массе частицы (при том, перенос импульса без переноса энергии вообще даёт отрицательную массу). В любом случае, время жизни виртуальной частицы слишком мало для прямого измерения, поэтому и физический смысл её массы утрачивает многие аспекты.
В общем, формулировки о кратковременном нарушении сохранения энергии и о несоответствии квантовым числам массы виртуальной частицы по сути эквивалентны (смотря, что мы принимаем за инварианту - полную энергию системы или массу частиц)

Насчёт же принципа неопределённости в формате времени-энергии про виртуальные частицы известно следующее: это отличие массы от массы реальной частицы (или, что эквивалентно, отличие полной энергии от энергии реальной частицы с таким же импульсом) через принцип неопределённости ограничивает время жизни виртуальной частицы и, как следствие, радиус взаимодействия, передаваемого этой виртуальной частицей. Это один из выводов принципа неопределённости энергии-времени - система может кратковременно принимать значения энергии, недопустимые с имеющимися квантовыми числами, но должна в течение обусловленного этим отличием энергии времени вернуться к устойчивому состоянию.

Что же касается образования пар частица-античастица, то это описание больше относится к сохранению квантовых чисел, но не к сохранению энергии - ведь чтобы эта пара стала реальными частицами, нужно дать им энергию, соответствующую массе этих двух частиц. А то, что пары виртуальных частиц возникают и исчезают в вакууме без передачи энергии - это именно следствие того, что виртуальные частицы с малым временем жизни могут иметь произвольную энергию или вообще её не иметь.
5
Форма ответа