gvk 
Модератор
|
    
Виртуальные частицы - это такие частицы которые существуют в ограниченном пространстве и времени и, таким образом, у них есть неопределенность в их энергии и импульсе благодаря принципу Гайзенберга. Поэтому они никогда
не могут «улететь на бесконечность»; они рождаются и тут же поглощаются. Таким образом осуществляются электромагнитные взаимодействия и эти процессы описываются диаграмами Фейнмана. Практически таким же образом со множеством разных деталей описываются в современной теории поля другие взаимодействия.
|
Всего сообщений: 835 | Присоединился: октябрь 2003 | Отправлено: 4 апр. 2011 22:32 | IP
|
|
Alexu007
Новичок
|
Я это хорошо понимаю: два электрона взаимодействуют между собой с помощью фотона. Допустим когда мы жмём друг другу руки - электроны атомов наших рук сближаются настолько, что начинают взаимодействовать, посылая и принимая фотоны.
Я не понимаю вот что: зачем понадобилось придумывать виртуальный фотон, который имеет массу и может не иметь скорости (находиться в состоянии покоя - википедия). Для описания взаимодействия электронов наших рук достаточно самого обычного безмассового фотона: они излучаются, поглощаются, большая часть из них действительно живёт короткое время (достаточное, чтобы перепрыгнуть от одного электрончика к другому), меньшая - излучается в пространство. Мы не видим их только потому, что их энергия (частота) невысока. Но свечение неизбежно появится, если сжать руки "немного" посильнее - передать фотонам побольше энергии.
Но вернёмся к магнитному полю постоянного магнита. Его поле явно не короткодействующее - допустим он легко может удерживать иголку на нитке в горизонтальном положении на расстоянии сантиметра - расстояние с точки зрения квантовых процессов колоссальное. А магнитное поле земли простирается на сотню и более километров. О каких виртуальных частицах и их суперпозициях может идти речь? Тем не менее магнитное поле - вещь вполне реальная, никакой виртуальностью тут и не пахнет.
Вот я и спрашиваю - с помощью каких частиц-переносчиков передаётся взаимодействие от магнита к иголке на расстояние сантиметра? При этом следует учесть, что взаимодействие передаётся без передачи и соответственно расходования постоянным магнитом какой-либо энергии?
Думаю, что красивая и ничего не объясняющая сказочка про "суперпозицию виртуальных..." появилась только для того, чтобы скрыть действительное положение вещей: магнитное поле постоянного магнита состоит из фотонов с частотой, равной 0 и следовательно не переносящих энергию. При этом такой фотон по-прежнему "летает" со скоростью света (он не может не летать) и передаёт взаимодействие (каким-то образом "сообщает" иголке, что ей нужно притянуться к магниту).
(Сообщение отредактировал Alexu007 5 апр. 2011 7:43)
|
Всего сообщений: 11 | Присоединился: март 2011 | Отправлено: 5 апр. 2011 7:38 | IP
|
|
gvk
Модератор
|
Цитата: Alexu007 написал 5 апр. 2011 7:38
...
Я не понимаю вот что: зачем понадобилось придумывать виртуальный фотон, который имеет массу и может не иметь скорости (находиться в состоянии покоя - википедия). ...
Понадобилось это все потому что классическая электродинамика не объясняет множество явлений начиная от термодинамики фотонного газа и кончая дискретными спектроскопическими линиями и их расщеплениями, связанными с спин-орбитальным взаимодействием. Кроме того, она сама внутренне противоречива. Вспомните энегрию поля одного электрона - она бесконечна.
Примеры, которые Вы приводите слишком расплывчаты. Надо анализировать конкретный эксперименты, например фотоэффект или эффект Штарка или Лэмбдовский сдвиг и тд. где без квантования поля не обойтись. Но, еще раз повторяю, все классические эффекты инкорпарированы в QED.
|
Всего сообщений: 835 | Присоединился: октябрь 2003 | Отправлено: 5 апр. 2011 21:14 | IP
|
|
Alexu007
Новичок
|
Достаточно простой логики.
У фотона есть свойство - частота, которая в обычном неквантовом мире присуща периодическим процессам - вращению или колебанию. Можно предположить, что и внутри фотона происходит некий периодический процесс, который воспринимается нами как частота.
Фотоны света имеют на порядки большую частоту, чем например фотоны радиоволн - но и те и другие не имеют массы и распространяются со скоростью света. Следовательно скорость фотона никак не зависит от его частоты.
Что будет, если продолжать уменьшать частоту фотона? По крайней мере фотоны с частотой 50 гц точно существуют - мы их слышим как фон (наводки) в аудиоаппаратуре. Есть ли принципиальное ограничение на минимальную частоту - допустим 1 гц или 0,01 гц? Возможно и есть - это та частота, при которой энергия фотона равна минимально допустимой порции энергии (постоянная планка?). Дальше уменьшить частоту нельзя, но что мешает этой самой частоте быть равной нулю?
Далее - мы имеем такую субстанцию, как поля: электрическое, магнитное и гравитационное. У них есть общие свойства: они дальнодействующие, распространяются со скоростью света, и не расходуют свою энергию. В случае электрического и магнитного полей должна быть одна частица-переносчик - и это фотон. Предположим существование внутри фотона некого "моторчика", который может останавливаться в двух положениях - электрическом и магнитном. Моторчик "стоит" - энергия фотона равна нулю, мы имеем статические поля, не передающие энергию. Моторчик "закрутился" - поле автоматически становится электромагнитным и появляется энергия.
Применительно к гравитации: искать гравитон всё равно что искать магнитон - отдельно существующий переносчик магнитного взаимодействия. Но его невозможно обнаружить иначе, чем по передаваемому взаимодействию - он не имеет (и не передаёт) энергии, следовательно не может заставить "шевельнуться" ни одну стрелку ни одного самого чувствительного прибора. А гравитационное (как и магнитное) взаимодействие и искать не нужно - оно вокруг нас. Энергию должно передавать гравитационно-??? (по аналогии с электромагнитным) излучение, которое должно появляться при любом движении в гравитационном поле. Частица переносчик гравитационно-??? взаимодействия должна иметь свойства, похожие на фотон: летать на любые расстояния (дальнодействие) со скоростью света и не иметь (ну или почти не иметь) массы. На эту роль есть единственная известная частица - нейтрино. Второе ??? поле может быть электрослабым (нейтрино принимает участие в гравитационном и электрослабом взаимодействиях - это не секрет - википедия).
Следовательно - не существует ни гравитона ни гравитационных волн. Есть нейтрино с частотой (энергией) равной нулю - статические поля, и гравитационно-слабые волны, переносящие энергию.
(Сообщение отредактировал Alexu007 6 апр. 2011 9:07)
|
Всего сообщений: 11 | Присоединился: март 2011 | Отправлено: 5 апр. 2011 22:29 | IP
|
|
gvk
Модератор
|
Вы не пользуетесь простой логикой.
Вы пытаетесь понять свойства фотонов (которые являются квантовыми объектами) оставаясь в рамках классической электродинамики. Еще раз повторю- это безнадежный путь.
|
Всего сообщений: 835 | Присоединился: октябрь 2003 | Отправлено: 6 апр. 2011 21:29 | IP
|
|
Alexu007
Новичок
|
Может быть. Но чтобы магнитное поле функционировало так, как оно это делает - постоянный магнит должен что-то излучать: непрерывно, на большое расстояние и в больших количествах. Допустим иголка на нитке "чувствует" магнит на расстоянии сантиметров, а стрелка компаса - и на расстоянии метров. Я не уверен в правильном понимании термина "суперпозиция" - как я понимаю это способность элем.частицы находиться одновременно во многих областях пространства. Не вижу, каким боком приклеить это к полю.
Я не хочу понять внутреннее устройство фотонов или объяснить их свойства, я хочу найти ответ на вопрос: может ли фотон иметь частоту, равную нулю, и как следствие - не иметь энергии? Ответ "да" согласуется с наблюдаемым явлением: отсутствием излучения (и как следствие - передачи, затрат) энергии неподвижным магнитным полем. Для того, чтобы получить энергию - нужно движение, но при любом движении магнитного поля появляется электрическая составляющая, поле становится электромагнитным. Но и в этом случае собственно магнитное поле не расходуется, оно служит своеобразным "катализатором" для превращения других видов энергий.
(Сообщение отредактировал Alexu007 6 апр. 2011 23:21)
(Сообщение отредактировал Alexu007 6 апр. 2011 23:24)
|
Всего сообщений: 11 | Присоединился: март 2011 | Отправлено: 6 апр. 2011 23:17 | IP
|
|
gvk
Модератор
|
Цитата: Alexu007 написал 7 апр. 2011 8:17
М
Я не хочу понять внутреннее устройство фотонов или объяснить их свойства, я хочу найти ответ на вопрос: может ли фотон иметь частоту, равную нулю, и как следствие - не иметь энергии?
...
Виртуальный фотон может иметь любую энергию, в том числе и нулевую. Но статическое поле одного электрона (а так же динамическое) не описывается одним виртуальным фотоном c нулевой энергией. Как я уже писал, оно описывается совокупностью всех виртуальных фотонов.
Чтобы двигаться дальше, необходимо знакомство к квантовой электродинамикой. У Вас есть в этой области какие-то знания?
|
Всего сообщений: 835 | Присоединился: октябрь 2003 | Отправлено: 7 апр. 2011 17:41 | IP
|
|
Alexu007
Новичок
|
Знаний естественно нет. Но тем не менее хочется понять на научно-популярном уровне:
вот представим постоянный магнит, к которому притягивается иголка на нитке. Иголка висит горизонтально ну, допустим, в сантиметре от магнита. Система магнит-иголка неподвижна. Т.к. нет движения - нет работы, и следовательно затрат энергии, т.е. получается, что на противодействие силе тяжести магнит не затрачивает никакой энергии. Но взаимодействие то не вызывает сомнений, иначе бы иголка тут же упала вниз. Раз есть взаимодействие - значит магнит и иголка непрерывно обмениваются частицами-переносчиками, большим количеством частиц-переносчиков. И всё это без энергии. Круто.
А что будет, если убрать иголку - магнитное поле вокруг постоянного магнита ведь никуда не пропадёт? Следовательно виртуальные фотоны теперь начнут улетать в бесконечность? Да ещё к тому-же не все! У магнита же 2 полюса, и какая-то часть виртуальных фотонов искривит свою траекторию так, что "полетав в пространстве" попадет таки на противоположный полюс. Или они все попадут на противоположный полюс, если не найдут на своём пути "иголки"?
Ещё раз напомню, что всё это происходит без какой-либо энергии.
Ещё интересные вопросы:
- можно ли намагнитить один атом железа?
- почему именно железо, что в нём такого особенного, чем оно с этой точки зрения принципиально отличается от других хим. элементов?
|
Всего сообщений: 11 | Присоединился: март 2011 | Отправлено: 7 апр. 2011 22:48 | IP
|
|
gvk
Модератор
|
А какое у Вас образование в области физики?
Какие курсы физики вы изучали?
|
Всего сообщений: 835 | Присоединился: октябрь 2003 | Отправлено: 8 апр. 2011 17:33 | IP
|
|
Alexu007
Новичок
|
Образование среднее специальное, школа + техникум. Но это было давно, мне 46 лет.
|
Всего сообщений: 11 | Присоединился: март 2011 | Отправлено: 8 апр. 2011 19:12 | IP
|
|
|
Форум
Магнитное поле.
