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


Правила форума


В раздел Пургаторий будут перемещены спорные темы (преимущественно псевдонаучного характера), относительно которых администрация приняла решение о нецелесообразности продолжения дискуссии.
Причинами такого решения могут быть, в частности: безграмотность, бессодержательность или псевдонаучный характер темы, нарушение автором принципов ведения дискуссии, принятых на форуме.
Права на добавление сообщений имеют только Модераторы и Заслуженные участники форума.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Квантуется ли электростатического поля?
Сообщение24.04.2019, 06:05 


27/03/12
423
г. новосибирск
После ознакомления с азами квантовой теории поля возникает естественный вопрос:
А электростатическое поле квантуется?

Вопрос уместен, так как уже серьезно звучат утверждения о волновой природе гравитационного поля, которое является статическим.

Попытка найти ответ на этот вопрос привела к нижеследующим размышлениям.
1. Пусть электростатическое поле имеет волновую природу.

2. В качестве источника фиксированного электростатического поля

возьмем электростатическое поле электрона в вакууме (обозначим электрон № 1).

3. Пусть электростатическое поле, образованное электроном №1 имеем длину волны равную $\lambda$.

4. Поместим другой электрон (обозначим электрон №2) на расстоянии $\lambda$ от электрона №1.

5. На электрон №2 будет воздействовать, квант электростатического поля электрона №1 в результате электрон №2 получит потенциальную энергию равную

$E_n  = \frac{e^2}{4 \pi \varepsilon_0\lambda}$, где

$\varepsilon_0 =8,85\cdot10^ {-12}$ фарада на метр – электрическая постоянная,

$e  = 1,6\cdot10^{-19}$ кулон – заряд электрона, а

$\lambda$---расстояние между электронами.

6. Пусть энергия кванта электростатического поля электрона №1 равна потенциальной энергии $E_n$, полученной электроном №2
и пусть $h_{st}$ - Постоянная электростатического поля (аналог Постоянной Планка), тогда

$E_n = h_{st}\frac{c}{\lambda}$

7. Известно, что энергия кванта (в вакууме) электромагнитного поля, с длиной волны $\lambda$, определяется по формуле

$E =\frac{hc}{\lambda }$, где

$h = 6,62\cdot10^{-34}$ дж\cdotсек.– Постоянная Планка, а

$c  = 3\cdot 10^8$ м/сек - скорость света в вакууме.

8.Сравним энергию кванта электромагнитного поля E и энергию кванта $E_n$ для чего разделим E на $E_n$

$\frac{E}{E_n} =\frac{4\pi\varepsilon_0\hc\lambda}{e^2\lambda}$.

Сокращая на $\lambda$ и, подставляя количественные значения

постоянных величин получим

$\frac{E}{E_n} = (4\cdot3,14\cdot8,85\cdot10^{-12} 

\cdot 6,62\cdot10^{-34}\cdot3\cdot10^8)/2,56\cdot10^{-38} = ~ 862 $

9. С другой стороны

$\frac{E}{E_n} = \frac {hc/ \lambda}{h_{st} c/ \lambda}$ , отсюда

$h_{st} = \frac {h}{862}$.

10. Возможно из-за того, что Постоянная статического поля в 862 раза меньше Постоянной Планка, «чувствительность» современных физических приборов не позволяет улавливать волну электростатического поля.
11. Интересное соотношение

$\frac {2\pi}{862} = \frac{1}{137}$, равно Постоянной тонкой структуры.

12. Хотелось бы получить отклик специалистов на изложенные размышления.

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение24.04.2019, 07:38 
Модератор
Аватара пользователя


30/09/17
771
 i  Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Пургаторий (Ф)»
Причина переноса: для рассуждений на такие темы мало азов квантовой теории.

 Профиль  
                  
 
 Re: Квантуется ли электростатического поля?
Сообщение24.04.2019, 11:20 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
69221
vasili в сообщении #1389104 писал(а):
После ознакомления с азами квантовой теории поля возникает естественный вопрос:
А электростатическое поле квантуется?

Да. Как частный случай электромагнитного поля. Не бывает отдельного электростатического поля в природе.

В некоторых старых учебниках по КТП рассматриваются "поперечные", "продольные" и "временны́е" фотоны. (Например, [Боголюбов, Ширков, ВТКП].) Это устаревший неудачный метод, неудобный своей релятивистской неинвариантностью. Есть достаточно много учебников, в которых этого разложения не вводится за ненадобностью.

vasili в сообщении #1389104 писал(а):
Вопрос уместен, так как уже серьезно звучат утверждения о волновой природе гравитационного поля, которое является статическим.

Это несколько грубых ошибок.
Гравитационное поле не является статическим. Статическое поле - частный случай произвольного переменного поля. Гравитационные волны недавно (2016) были зарегистрированы в прямом эксперименте, а косвенно были обнаружены и изучены намного раньше (1974-1982).
В физике нет понятия "поля волновой природы". В физике есть различные статические, переменные, и динамические поля. И гравитационное, и электромагнитное поле - это фундаментальные динамические физические поля. Эти утверждения звучат серьёзно с 1915 года как минимум, а то и раньше.

vasili в сообщении #1389104 писал(а):
3. Пусть электростатическое поле, образованное электроном №1 имеем длину волны равную $\lambda$.

Если электрон - источник электромагнитного поля - рассматривается как точечная частица, его электростатическое поле $\varphi=\dfrac{q}{r},$ и никакой длины волны не имеет.

Если электрон представляет собой плоскую волну с длиной волны $\lambda_e,$ то его электростатическое поле имеет ровно ту же длину волны, и никакой своей собственной. Однако, эта интерпретация расходится с вашим
    vasili в сообщении #1389104 писал(а):
    4. Поместим другой электрон (обозначим электрон №2) на расстоянии $\lambda$ от электрона №1.

Боюсь, вам необходимы знания электростатики и УМФ, прежде чем рассуждать о квантовой теории поля. (Ну и квантовая механика тоже необходима, но ваши проблемы наступают раньше.)

vasili в сообщении #1389104 писал(а):
11. Интересное соотношение
$\frac {2\pi}{862} = \frac{1}{137}$, равно Постоянной тонкой структуры.
12. Хотелось бы получить отклик специалистов на изложенные размышления.

Ничего кроме игры в числа, сводящейся к получению числа $1/137,$ которое вы сами заранее и заложили внутрь (в неявном виде, в виде квадрата заряда электрона $e^2$), в этих "размышлениях" нет. Нет ни понимания слова "квант", ни понимания слова "энергия", ни понимания электростатики - ничего.

Странно, что эту ерунду вы предваряете словами про "ознакомление с азами квантовой теории поля". Этого ознакомления здесь тоже абсолютно не видно.

-- 24.04.2019 11:23:16 --

Впрочем, для человека типа "ферматист" картина неудивительная.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

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



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


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