Про виртуальные частицы

[interstellar]

Может мои вопросы покажутся маргинальными, так что заранее прошу прощения, в том числе и за некоторые повторения.

1. Чем больше масса виртуальной частицы, тем короче время ее существования. Исходя из этого соображения, возможно ли возникновение виртуальной частицы со сколь угодно большой массой на сколь угодно короткий промежуток времени (а на пределе, возникновение виртуальной частицы с бесконечной массой на бесконечно малый промежуток времени)?
2. У виртуальной частицы есть масса. Искривляет ли она пространство, то есть взаимодействует гравитационно?
3. Как влияют виртуальные частицы (в том числе те, что имеют большую массу) на частицы реальные? Как они влияют на импульс, траекторию движения, частоту электрона, нейтрино, фотона, кварка? Вносят ли виртуальные частицы хоть какие либо изменения в то, как частицы себя ведут?
4. Как представить электрон? Понятно, волна де Бройля и все такое, но если его (электрон) локализовать, какие у него будут размеры? Больше планковской длины, или меньше?

Спасибо.

[мат-ламер]

interstellar в сообщении #947744 писал(а):

2. У виртуальной частицы есть масса. Искривляет ли она пространство, то есть взаимодействует гравитационно?

Где-то видел расчёт энергии физического вакуума. И сильно много у них получилось, что никак не вяжется с космологическими понятиями. На мой взгляд при рождении виртуальной частицы с положительной энергией возникает такая же, но с отрицательной энергией. И, т.о., суммарная масса-энергия взаимно компенсируется.

-- Вт дек 16, 2014 18:45:19 --



-- Вт дек 16, 2014 18:53:25 --

мат-ламер в сообщении #947749 писал(а):

На мой взгляд при рождении виртуальной частицы с положительной энергией возникает такая же, но с отрицательной энергией.

Но это не всегда, а только в случае отсутствия полей.

[AlexDem]

мат-ламер в сообщении #947749 писал(а):

Где-то видел расчёт энергии физического вакуума. И сильно много у них получилось, что никак не вяжется с космологическими понятиями. На мой взгляд при рождении виртуальной частицы с положительной энергией возникает такая же, но с отрицательной энергией. И, т.о., суммарная масса-энергия взаимно компенсируется.

Приведите, пожалуйста, источники информации.

PS: У interstellar по его собственному признанию - уровень популярной литературы, так что ему, наверное, полезнее давать простой, но чётко сформулированный ответ (или ссылку).

[EngineEnergy]

4. Размер электрона сопоставим с размером Вселенной. Ведь у него не существует "потолка". Электрон, если не ошибаюсь, будет влиять на другие тела на любом расстоянии, также как гравитационное поле звезд простирается на любые масштабы.

[interstellar]

AlexDem в сообщении #947759 писал(а):

PS: У interstellar по его собственному признанию - уровень популярной литературы, так что ему, наверное, полезнее давать простой, но чётко сформулированный ответ (или ссылку).

Предыдущий ответ:

мат-ламер в сообщении #947749 писал(а):

Где-то видел расчёт энергии физического вакуума. И сильно много у них получилось, что никак не вяжется с космологическими понятиями. На мой взгляд при рождении виртуальной частицы с положительной энергией возникает такая же, но с отрицательной энергией. И, т.о., суммарная масса-энергия взаимно компенсируется.

мне понятен. Но вот это:

мат-ламер в сообщении #947749 писал(а):

Но это не всегда, а только в случае отсутствия полей.

Совершенно непонятно. Что значит "отсутствие полей"?

Если можно, ответьте на вопросы.

-- 16.12.2014, 11:01 --

EngineEnergy в сообщении #947770 писал(а):

4. Размер электрона сопоставим с размером Вселенной. Ведь у него не существует "потолка". Электрон, если не ошибаюсь, будет влиять на другие тела на любом расстоянии, также как гравитационное поле звезд простирается на любые масштабы.

Что, что?

[npduel]

interstellar в сообщении #947744 писал(а):

Может мои вопросы покажутся маргинальными, так что заранее прошу прощения, в том числе и за некоторые повторения.

1. Чем больше масса виртуальной частицы, тем короче время ее существования. Исходя из этого соображения, возможно ли возникновение виртуальной частицы со сколь угодно большой массой на сколь угодно короткий промежуток времени (а на пределе, возникновение виртуальной частицы с бесконечной массой на бесконечно малый промежуток времени)?
2. У виртуальной частицы есть масса. Искривляет ли она пространство, то есть взаимодействует гравитационно?
3. Как влияют виртуальные частицы (в том числе те, что имеют большую массу) на частицы реальные? Как они влияют на импульс, траекторию движения, частоту электрона, нейтрино, фотона, кварка? Вносят ли виртуальные частицы хоть какие либо изменения в то, как частицы себя ведут?
4. Как представить электрон? Понятно, волна де Бройля и все такое, но если его (электрон) локализовать, какие у него будут размеры? Больше планковской длины, или меньше?

Спасибо.

Физическая энциклопедия, т. 1:

[interstellar]

И что с того?

[мат-ламер]

AlexDem в сообщении #947759 писал(а):

Приведите, пожалуйста, источники информации.

Вот тут пишут, что

Цитата:

Важнейшая нерешённая проблема современной физики состоит в том, что большинство квантовых теорий поля, основываясь на энергии квантового вакуума, предсказывают громадное значение космологической константы — на многие порядки превосходящее допустимое по космологическим представлениям.

-- Вт дек 16, 2014 20:17:16 --

interstellar в сообщении #947771 писал(а):

Совершенно непонятно. Что значит "отсутствие полей"?

Если можно, ответьте на вопросы.

Допустим есть электрическое поле. Можно считать, что заряженные тела обмениваются виртуальными фотонами. И не обязательно они рождаются парочками.

-- Вт дек 16, 2014 20:38:15 --

interstellar в сообщении #947744 писал(а):

4. Как представить электрон? Понятно, волна де Бройля и все такое, но если его (электрон) локализовать, какие у него будут размеры? Больше планковской длины, или меньше?

Пока опыты размер электрона не выявили. Так что конкретная оценка сверху на размер электрона есть.

[Ilja]

Cоветую просто забыть (и это навсегда) все что слышали про виртуальные частицы.

Если надо вычислить, как сталкиваются две частицы и что от этого получится, в теории поля надо вычислить ряд так называемой теории возмущении. Этот ряд похож на ряд Тэйлора $f(x) \sim a_0 + a_1 x + a_2 x^2 + a_3 x^3 + \ldots$. И так же, как тут каждый член можно обозначить номером, который подскажет, в какую степень в нем надо взять х, так же все члены этого ряда можно пронумеровать так называемым диаграммами Фейнмана. Там тоже есть правила, как по диаграмме писать член в том ряду.

И "виртуальные частицы" только и являются способом запоминать правила как писать эти выражения. Вот если кому-то надо вычислить такие вещи, то им может быть полезно исползовать вот эти "виртуальные частицы". Другим советую просто забыть про них и игнорировать все что о них говорят.

[мат-ламер]

Ilja в сообщении #947820 писал(а):

И "виртуальные частицы" только и являются способом запоминать правила как писать эти выражения.

А как же тогда эффект Казимира, как-бы доказывающий реальность виртуальных частиц?

-- Вт дек 16, 2014 21:28:01 --

Но увидеть или как-то зарегистрировать виртуальную частицу нельзя. Ибо, в случае, если это происходит, то частица становится реальной.

[Ilja]

мат-ламер в сообщении #947848 писал(а):

Ilja в сообщении #947820 писал(а):

И "виртуальные частицы" только и являются способом запоминать правила как писать эти выражения.

А как же тогда эффект Казимира, как-бы доказывающий реальность виртуальных частиц?

Если он что-то докажет, то то что формулы для вычисления хорошие и дают правильный результат.

[arseniiv]

interstellar в сообщении #947744 писал(а):

4. Как представить электрон? Понятно, волна де Бройля и все такое, но если его (электрон) локализовать, какие у него будут размеры? Больше планковской длины, или меньше?

Локализовать — это не какое-то одно определённое действие. Насколько хорошо измерите положение, настолько хорошо и локализуете. До размеров порядка планковской длины мы пока не можем, и ещё долго не сможем. В любом случае, волновая функция электрона ни во что другое не превратится, а просто обнулится за пределами какой-то области.

[interstellar]

Ilja в сообщении #947820 писал(а):

Cоветую просто забыть (и это навсегда) все что слышали про виртуальные частицы.

Если надо вычислить, как сталкиваются две частицы и что от этого получится, в теории поля надо вычислить ряд так называемой теории возмущении. Этот ряд похож на ряд Тэйлора $f(x) \sim a_0 + a_1 x + a_2 x^2 + a_3 x^3 + \ldots$. И так же, как тут каждый член можно обозначить номером, который подскажет, в какую степень в нем надо взять х, так же все члены этого ряда можно пронумеровать так называемым диаграммами Фейнмана. Там тоже есть правила, как по диаграмме писать член в том ряду.

И "виртуальные частицы" только и являются способом запоминать правила как писать эти выражения. Вот если кому-то надо вычислить такие вещи, то им может быть полезно исползовать вот эти "виртуальные частицы". Другим советую просто забыть про них и игнорировать все что о них говорят.

Представьте два электрона на расстоянии в 10 метров друг от друга. Между ними нету ни одной частицы. Что между ними? Пустое пространство? Разве вам известен такой физический объект?

мат-ламер в сообщении #947848 писал(а):

А как же тогда эффект Казимира, как-бы доказывающий реальность виртуальных частиц?

Не только. Лэмбдовский сдвиг, спонтанная эмиссия фотона, поляризация вакуума, излучение Хокинга, эффект Унру и т.д.

arseniiv в сообщении #947871 писал(а):

Локализовать — это не какое-то одно определённое действие. Насколько хорошо измерите положение, настолько хорошо и локализуете. До размеров порядка планковской длины мы пока не можем, и ещё долго не сможем. В любом случае, волновая функция электрона ни во что другое не превратится, а просто обнулится за пределами какой-то области.

Допустим измерили положение вплоть до планковских масштабов. Это значит, что у электрона размер сопоставим с этим масштабом?

[arseniiv]

interstellar в сообщении #947875 писал(а):

Допустим измерили положение вплоть до планковских масштабов. Это значит, что у электрона размер сопоставим с этим масштабом?

Размер ненулевой области его волновой функции будет сопоставим. А сам электрон сейчас считается точечным. Это не значит, что у него есть точное положение, а значит, что взаимодействует он как точечная частица. Про взаимодействие лучше найти цитату какую-нибудь (Munin про это писал как-то тоже), я пока совершенно не в курсе и не рискну свои ассоциации писать. Хотя, ладно, рискну: точечность означает, что для вычисления амплитуды взаимодействия данного электрона с чем-нибудь в выбранной точке достаточно и знать значения его волновой функции только в окрестности этой точки. Но лучше всё-таки формулой, а это не читайте, т. к., в отличие от неё, оно понимаемо как правильно, так и неправильно, или я вообще мог перепутать с чем-то другим.

Можно попробовать по-другому: точечной классической частице соответствует волновая функция, зависящая от координат (трёх) и времени, а неточечной классической соответствует что-нибудь посложнее: для примера, паре точечных классических соответствует волновая функция $3\times2$ координат и времени.

[Ilja]

interstellar в сообщении #947875 писал(а):

Представьте два электрона на расстоянии в 10 метров друг от друга. Между ними нету ни одной частицы. Что между ними? Пустое пространство? Разве вам известен такой физический объект?

Ну есть там электронное поле. У нас же теория поля.