Сохранение энергии в квантовой механике

[light-92]

Вопрос касается рождения из вакуума электрон-позитронных пар. В физическом вакууме постоянно рождаются виртуальные частицы, живущие очень короткое время и очень быстро взаимно аннигилирующие: например, появившиеся виртуальный позитрон и виртуальный электрон сразу же аннигилируют, возвратив "занятую" у вакуума энергию. Однако иногда, по каким либо причинам эти две виртуальные частицы отдаляются друг от друга, не аннигилируют и превращаются в реальные частицы, не вернув энергию вакууму. Не нарушает ли это закона сохранения?

[Arkhipov]

Самопроизвольно они не смогут отдалиться. Для этого необходимо потратить энергию, например, создать электрическое поле достаточной напряженности, энергия которого затем уменьшится.

[light-92]

Arkhipov в сообщении #896057 писал(а):

Самопроизвольно они не смогут отдалиться. Для этого необходимо потратить энергию, например, создать электрическое поле достаточной напряженности, энергия которого затем уменьшится.

У виртуальных частиц есть волновая функция, они двигаются? И еще, возможно ли поле, наделенное некоторой определенной плотностью энергии, которая, однако не меняется: то есть в любой точке пространства-времени плотность у этого поля постоянна, энергетическое значение не флуктуирует?

[Утундрий]

light-92 в сообщении #896060 писал(а):

возможно ли поле, наделенное некоторой определенной плотностью энергии, которая, однако не меняется: то есть в любой точке пространства-времени плотность у этого поля постоянна, энергетическое значение не флуктуирует?

А почему бы и нет?

[light-92]

Утундрий в сообщении #896076 писал(а):

А почему бы и нет?

А разве это не идет вразрез с законами квантовой механики? Ведь нельзя одновременно знать координату и импульс. К тому же, если у поля везде одно и то же значение энергии, в нем нету флуктуаций, то есть нету движения, то о какой энергии может идти речь?

[Утундрий]

light-92 в сообщении #896080 писал(а):

разве это не идет вразрез с законами квантовой механики?

Ну, постоянное магнитное поле, вроде бы в разрез с законами не идёт. Можете взять его.

[light-92]

Утундрий в сообщении #896084 писал(а):

Ну, постоянное магнитное поле, вроде бы в разрез с законами не идёт. Можете взять его.

Магнитная составляющая электромагнитного поля. А электромагнитное поле флуктуирует.

[Утундрий]

Постоянное поле всегда классично, вообще-то.

[light-92]

Утундрий в сообщении #896090 писал(а):

Постоянное поле всегда классично, вообще-то.

Прошу прощения, я не уточнил свой вопрос: речь идет именно о квантовом уровне.

[Arkhipov]

Судя по всему, Вы человек подготовленный. Поэтому, сформулируйте, пожалуйста, на каких масштабах Вас интересует описание процесса. Если эти масштабы макроскопические, то квантовые флуктуации поля не должны нас сильно интересовать. Также и с вопросом о волновой функции. Не вникая в детали взаимодействия полей, мы можем сказать, что родились две настоящих частицы, и для этого потребовалось затратить энергию равную массе этих частиц. Мы можем вовсе не говорить о виртуальных частицах. Есть более высокие уровни энергии системы, на которые в принципе можно ее забросить некоторым полем. В некотором роде это явление подобно классическому эффекту Штарка. Атом можно ионизовать внешним полем. В результате, вылетит свободный электрон.

[light-92]

На квантовом уровне. Подготовлен я, мягко говоря, не очень хорошо, поэтому буду признателен, если ответите.

[Arkhipov]

На квантовом уровне Вам не обязательно влезать в детали флуктуации поля. Примите поле постоянным, тогда в уравнении Дирака появится дополнительный член $eEz$. При этом, исходное состояние вакуума частиц может протуннелировать в два одночастичных состояния. Хотел приложить картинку, но не умею.

[light-92]

Понятно. Но все же, меня интересуют именно флуктуации энергии полей на квантовом уровне. Отсюда и вопрос:

Цитата:

Возможно ли поле, наделенное некоторой определенной плотностью энергии, которая, однако не меняется: то есть в любой точке пространства-времени плотность у этого поля постоянна, энергетическое значение не флуктуирует?

Речь именно о квантовом уровне. Иными словами, возможно ли поле без рождения виртуальных частиц?