2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.
 
 Re: Строение вещества
Сообщение06.08.2009, 16:22 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7068
Ну идёт особо энергичный фотон от какого-нибудь далёкого квазара. И тут на пол-пути с ним получается метаморфоза. Т.е. превращается он в парочку частица-античастица. Эта парочка вскоре анигилирует с испусканием новых фотонов. Когда писал предыдущий пост думал, что не исключена возможность, что новые фотоны полетят в разные стороны. А теперь мне кажется, что учитывая закон сохранения энергии и импульса, новые фотоны полетят в том же направлении, что и первоначальный. (Извините за примитивные рассуждения).

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение06.08.2009, 16:35 
Аватара пользователя


05/08/09

1661
родом из детства
мат-ламер в сообщении #233353 писал(а):
Ну идёт особо энергичный фотон от какого-нибудь далёкого квазара. И тут на пол-пути с ним получается метаморфоза. Т.е. превращается он в парочку частица-античастица.


На сколько мне известно, фотон-устойчивая частица и развалиться без взаимодействия не может...

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение06.08.2009, 16:39 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7068
А как тогда расшифровываются диаграммы Munina? Я так понял, что это фотон превращается в пару протон-антипротон?

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение06.08.2009, 16:46 
Аватара пользователя


05/08/09

1661
родом из детства
На сколько я понял, так можно представить внутреннюю структуру фотона... А вообще - Munin ответит..

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение06.08.2009, 16:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/09
7068
Извините, поскольку не физик, то не так понял картинки. Однако, если фотон, идущий от одной звезды, столкнётся с фотоном, идущим от другой звезды, получатся частицы и античастицы. Затем переиспустятся новые фотоны в произольных направлениях. Возникнет фоновое излучение. Подозреваю, что если реакции такие случаются, то вероятность их мала.

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение06.08.2009, 16:58 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Но для образования пар нужна и соответствующая большая энергия фотонов (точно не радиодиапазон, а гамма-), поэтому да, вероятность мала, ведь фотоны таких энергий просто так со всех направлений не летают :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение06.08.2009, 18:14 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
мат-ламер в сообщении #233353 писал(а):
Ну идёт особо энергичный фотон от какого-нибудь далёкого квазара. И тут на пол-пути с ним получается метаморфоза. Т.е. превращается он в парочку частица-античастица.

Такое действительно случается (это даёт измеряемые эффекты, например, в нуклонной физике). Но просто энергия фотона для этого должна быть достаточна для образования таких частиц. А это, простите, не "особо энергичный фотон от квазара", таких фотонов раз-два и обчёлся. Рентген - кэВ-ы, гамма - ну, МэВ-ы, а тут ГэВ-ы нужны.

мат-ламер в сообщении #233353 писал(а):
Когда писал предыдущий пост думал, что не исключена возможность, что новые фотоны полетят в разные стороны. А теперь мне кажется, что учитывая закон сохранения энергии и импульса, новые фотоны полетят в том же направлении, что и первоначальный. (Извините за примитивные рассуждения).

Строго говоря, да. Но физически, чтобы они разлетелись в разные стороны, нужен только небольшой вклад какого-то другого импульса. Это может быть рассеянием на фотонах реликтового излучения. Вообще в любой полости с ненулевой температурой всегда есть на чём рассеяться, не забывайте.

Comanchero в сообщении #233355 писал(а):
На сколько мне известно, фотон-устойчивая частица и развалиться без взаимодействия не может...

Это точно. Но взаимодействие раздобыть - невелика проблема. Можно о встречный фотон стукнуться, можно об атом (в нём электрическое поле = виртуальные фотоны, да и протонов-электронов в достатке).

мат-ламер в сообщении #233356 писал(а):
А как тогда расшифровываются диаграммы Munina? Я так понял, что это фотон превращается в пару протон-антипротон?

Строго говоря, диаграммы действительно огрублённые или ошибочные. Вы правильно написали, именно такие процессы происходить не могут из-за сохранения энергии-импульса: начальные и конечные частицы не могут все находиться на массовых поверхностях, так что реакции запрещены кинематически. Я всего лишь хотел указать принципиальную возможность. А реально, разумеется, даже простейшие реакции образования пары требуют двух фотонов, например, протекают на поле атомного ядра (здесь время вверх для образности):
Изображение
Так что на предыдущих диаграммах "не всё нарисовано".

Comanchero в сообщении #233360 писал(а):
На сколько я понял, так можно представить внутреннюю структуру фотона... А вообще - Munin ответит..

Видно, у меня плохо получилось прокомментировать свои картинки :-) Я не имел в виду внутренней структуры фотона. Даже если те виртуальные частицы, в виде которых фотон проводит часть времени, называть его "внутренней структурой" (что неправильно). Я имел в виду именно реакцию возникновения из фотона новых частиц.

мат-ламер в сообщении #233362 писал(а):
Однако, если фотон, идущий от одной звезды, столкнётся с фотоном, идущим от другой звезды, получатся частицы и античастицы. Затем переиспустятся новые фотоны в произольных направлениях. Возникнет фоновое излучение. Подозреваю, что если реакции такие случаются, то вероятность их мала.

Во-первых, вероятность таких реакций для малых энергий фотонов и вправду мала (например, пропорциональна $\omega^6$). А во-вторых, если исходные фотоны принадлежали равновесному тепловому спектру, то и новые будут тоже принадлежать тепловому спектру. А если один из них не принадлежал тепловому спектру, то всё равно получится тепловой спектр, только более высокой температуры: энергичный фотон "разогреет" тепловое излучение.

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение06.08.2009, 18:39 
Заслуженный участник


15/05/09
1563
Munin в сообщении #233303 писал(а):
Вопрос, вообще говоря, интересный. В первом порядке нейтрон получить, очевидно, нельзя, потому что он незаряжен.
Ну, мой ответ ламерский (никаких намеков на мат-ламер'а! :wink: ). Так что спасибо за комментарий. А почему отсутствие электрического заряда препятствует возникновению пары "нейтрон-антинейтрон"?

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение06.08.2009, 19:05 
Аватара пользователя


05/08/09

1661
родом из детства
Munin в сообщении #233385 писал(а):
Но взаимодействие раздобыть - невелика проблема.

Конечно, тем более физический вакуум-не является абсолютной пустотой.

-- Чт авг 06, 2009 20:10:48 --

Munin в сообщении #233385 писал(а):
Видно, у меня плохо получилось прокомментировать свои картинки :-) Я не имел в виду внутренней структуры фотона. Даже если те виртуальные частицы, в виде которых фотон проводит часть времени, называть его "внутренней структурой" (что неправильно). Я имел в виду именно реакцию возникновения из фотона новых частиц.


Конечно, как и неправильно говорить, что нейтрон состоит из протона, электрона и антинейтрино...)))

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение06.08.2009, 19:17 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
PapaKarlo в сообщении #233387 писал(а):
А почему отсутствие электрического заряда препятствует возникновению пары "нейтрон-антинейтрон"?

Возникновению пары - не препятствует. Такая пара легко может возникнуть по сильному или слабому взаимодействию. Проблема только в том, что предложено получить эту пару из света, то есть по электромагнитному взаимодействию. А электромагнитно нейтрон не взаимодействует, поскольку электрически нейтрален. Точно так же нельзя, например, из света получить пару нейтрино-антинейтрино. А из глюона нельзя получить пару электрон-позитрон.

Но и тут есть некоторое уточнение. Если бы нейтрон был чистым дираковским спинором, как электрон, то утверждение о том, что он не взаимодействует электрически, было бы точным. Но мы знаем, что несмотря на то, что у него нет электрического заряда, у него есть магнитный момент (небольшой, по сравнению с магнитным моментом электрона). Так что некоторое взаимодействие с электромагнитным полем у него есть. Но думаю, оно слишком маленькое (хотя посчитать не могу :-( ), так что процесс типа $\gamma\to p+\bar{p}\xrightarrow{\pi^{\pm}} n+\bar{n}$ всегда будет намного более вероятен.

-- 06.08.2009 20:19:40 --

Comanchero в сообщении #233391 писал(а):
Конечно, тем более физический вакуум-не является абсолютной пустотой.

Нет, это другая тема. На виртуальных частицах из вакуума рассеяние произойти не может по тем же самым кинематическим причинам: импульс-то несёт только реальная начальная частица, и добавке, необходимой, чтобы "приземлиться" на массовые поверхности конечных частиц, неоткуда взяться.

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение06.08.2009, 19:46 
Заслуженный участник


15/05/09
1563
Munin в сообщении #233393 писал(а):
Проблема только в том, что предложено получить эту пару из света, то есть по электромагнитному взаимодействию. А электромагнитно нейтрон не взаимодействует, поскольку электрически нейтрален. Точно так же нельзя, например, из света получить пару нейтрино-антинейтрино. А из глюона нельзя получить пару электрон-позитрон.
Да, такое простое соображение - обидно, что сам не сообразил (как любой фокус, который столь прост, когда знаешь разгадку). Спасибо!

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение18.08.2009, 20:35 
Заблокирован


29/11/07

437
Munin в сообщении #233393 писал(а):
Но и тут есть некоторое уточнение. Если бы нейтрон был чистым дираковским спинором, как электрон, то утверждение о том, что он не взаимодействует электрически, было бы точным. Но мы знаем, что несмотря на то, что у него нет электрического заряда, у него есть магнитный момент (небольшой, по сравнению с магнитным моментом электрона). Так что некоторое взаимодействие с электромагнитным полем у него есть. Но думаю, оно слишком маленькое (хотя посчитать не могу :-( ), так что процесс типа всегда будет намного более вероятен.
Магнитный момент нейтрона равен 1,21*10^-32 В*c*м. Плотность магнитного потока нейтрона равна 2,35*10^15 Тл. Магнитный моммент электрона равен 1,166*10^-29 В*с*м, плотность магнитного потока электрона равна 7,0*10^8 Тл. Магнитный момент любой частицы считается по уравнению P=r/k, где г - резонансный радиус частицы ( аналогично табличному радиусу электрона), k= 2,42*10^14 1/B*c.

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение18.08.2009, 21:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Patrice в сообщении #236203 писал(а):
Магнитный момент нейтрона равен 1,21*10^-32 В*c*м.

Опять враньё. Он равен 9,45*10^-27 кг*м^4/(В*с^3) (=А*м^2=Дж/Тл). Даже единицы другие, не говоря о разнице величины на шесть порядков. Про отсутствие в физике "резонансного радиуса частицы" я уже молчу: подгоночный параметр можно выдумать каким угодно.

Хватит лезть в то, чего не понимаете.

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение20.08.2009, 09:19 
Заблокирован


29/11/07

437
Munin в сообщении #236219 писал(а):
Patrice в сообщении #236203 писал(а):
Магнитный момент нейтрона равен 1,21*10^-32 В*c*м.

Опять враньё. Он равен 9,45*10^-27 кг*м^4/(В*с^3) (=А*м^2=Дж/Тл). Даже единицы другие, не говоря о разнице величины на шесть порядков. Про отсутствие в физике "резонансного радиуса частицы" я уже молчу: подгоночный параметр можно выдумать каким угодно.

Хватит лезть в то, чего не понимаете.
Господин Мунин, значение магнитного момента нейтрона - табличная величина, известная из измерений гиромагнитных отношений. Она равна 1,2*10^-32 В*с*м. В таблице она дана в виде кратных ядерного магнетона. Как видите, с единицами измерения и величиной магнитного момента нейтрона, что я привел вам, все в порядке. Неясно, что за величину магнитного момента вы нам показали? В любом случае - это не магнитный момент. Я пока молчу насчет радиуса - это долгий разговор. Могу сказать что радиус - это одна из главных характеристик частиц. Науке он известен для электрона(2,82*10^-15м). Но теоретики его не понимает. Совсем не понимают. Дошло до того, что некто теоретик Соколов предложил вообще его игнорировать, вопреки мнению Гизбурга. Разброс мнений говорит о непонимании физической сущности радиуса. Это на соседнем форуме. Резонансный радиус нейтрона равен 2,9*10^-18м . Его можно вычислить исходя из опытных данных. Резонансным я назвал его потому, что он проявляется в резонансе.

 Профиль  
                  
 
 Re: Строение вещества
Сообщение20.08.2009, 11:26 
Заслуженный участник


15/05/09
1563
Patrice в сообщении #236433 писал(а):
Господин Мунин, значение магнитного момента нейтрона - табличная величина, известная из измерений гиромагнитных отношений. Она равна 1,2*10^-32 В*с*м. В таблице она дана в виде кратных ядерного магнетона.

CODATA Value: nuclear magneton: $\mu_P=\frac{e\hbar}{2m_p}\approx5.05078324\cdot10^{-27} J/T$

Магнитный момент нейтрона (Particle Data Group, p.3)$\mu_N=-1.91304273\pm 0.00000045\;\mu_P\approx9.6758495\cdot10^{-27}\;J/T$

Единица измерения магнитного момента в СИ: $J/T=A\cdot m^2$. Никаких килограммов и секунд ($V=m^2\cdot kg\cdot s^{-3}A^{-1}$).
Patrice в сообщении #236433 писал(а):
В любом случае
величина с размерностью $V\cdot s\cdot m=m^3\cdot kg\cdot s^{-2}A^{-1}$
Patrice в сообщении #236433 писал(а):
- это не магнитный момент.


Patrice в сообщении #236433 писал(а):
Я пока молчу насчет радиуса - это долгий разговор. Могу сказать что радиус
:lol:

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 55 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Mikhail_K


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group