Что происходит, когда мы постоянно наблюдаем за нейтроном?

Мы думаем, что механизм распада нейтронов — слабое взаимодействие. Взаимодействие между кварками нейтрона приводит к тому, что один из них меняет свой аромат на «верхний». Таким образом, нейтрон распадается на протон, электрон и электронное нейтрино. И известно, что бозон слабого взаимодействия, бозон W действует против закона сохранения энергии (поэтому мы его не видим). Итак, предположим, что мы все время наблюдаем за нейтроном, постоянно испускающим фотоны. Распадется или нет?

Обратите внимание, что любой нейтрон, взаимодействующий с фотонами, будет вести себя точно так же. Нет ничего особенного в том, что люди «наблюдают» за этим.
Проблема связана с бозоном W и его действием против закона сохранения энергии. Именно поэтому мы не можем его наблюдать.
Этот вопрос, кажется, построен на мешанине поп-научных представлений, которые не совсем попадают в цель. Предположительно вопрос в заголовке связан с квантовым эффектом Зенона, и бит в теле, кажется, предполагает, что существует связь между этим и объяснением «заимствования энергии» того, как работают флуктуации вакуума. Может быть. Возможно, вы могли бы уточнить.
это интересно, что показывает степень необходимого контроля news.cornell.edu/stories/2015/10/… Нейтронами очень трудно управлять экспериментально.

Ответы (1)

Квантовый эффект Зенона не имеет большого значения для нейтронов, взаимодействующих с фотонами, потому что задействованные энергии настолько малы по сравнению с энергией распада. На самом деле, в большинстве экспериментов по измерению времени жизни нейтрона (недавнее резюме см. в презентациях Дьюи и Лю из этой недавней летней школы по нейтронной физике ) нейтроны распадаются в объеме пространства, где магнитное поле составляет несколько тесла, так что электроны и протоны могут быть направлены к детектору. Нейтрон в магнитном поле непрерывновзаимодействуя с виртуальными фотонами, из которых состоит поле. В таком поле энергия, которой обменивается спин нейтрона, составляет несколько сотен наноэВ. Это абсурдно меньше, чем энергия бета-распада, почти мегаэВ. Если и есть какой-то эффект, то он намного меньше других неопределенностей, связанных с измерениями времени жизни нейтрона.

Может быть, махнув рукой, вы можете думать о квантовом эффекте Зенона как об одном из объяснений стабильности нейтронов внутри ядра. Внутри ядра у вас есть нейтрон, постоянно участвующий в сильных взаимодействиях, включая обмен заряженными пионами:

введите описание изображения здесь

В этом взаимодействии пионное поле постоянно «проверяет», превратился ли нейтрон в протон или нет, и время жизни нейтрона внутри ядра резко отличается от того, что снаружи. Однако это не лучший пример квантового эффекта Зенона, поскольку существуют ядра, время жизни которых против β − распада короче , чем время жизни свободного нейтрона, а также ядра, β + -неустойчив, хотя свободные протоны не распадаются.

Очень интересным примером квантового эффекта Зенона в нейтронной системе является запрет нейтронно-антинейтронных колебаний в областях, где есть ядра или магнитные поля. Никто никогда не наблюдал, как нейтрон колеблется в антинейтрон, но ограничение на время жизни для этого процесса на удивление слабое, потому что трудно действительно изолировать нейтроны.

Что происходит, когда мы постоянно наблюдаем за нейтроном?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v