Возьмем, к примеру, мезонный пропагатор:
откуда выходит, что пропагатор описывает виртуальные частицы? Я понимаю, что это не описывает настоящие, потому что это решение:
Почему говорят, что частицы, описываемые пропагаторами, находятся «вне массовой оболочки»? Если бы они были на оболочке, пропагатор расходился бы, но что это означает физически?
Виртуальные частицы не реальны. Виртуальная частица по существу определяется тем, что она связана с пропагатором. Формально это не что иное, как такой пропагандист. Идея «виртуальной частицы» даже не существует, пока вы не заметите, что можете нарисовать красивые диаграммы Фейнмана как краткое представление того, как вычисляются амплитуды КТП.
Это связано с тем, что вы сначала получаете разложение возмущения диаграммы Фейнмана (например, с помощью формализма LSZ или формализма интеграла по путям), а затем замечаете, что это расширение может быть формально представлено диаграммами, где внешние ветви соответствуют фактическим состояниям частиц, а затем называют внутренние линии " виртуальных частиц» (поскольку внешние линии очень хорошо соответствуют реальным частицам), но формализм говорит только «нарисуйте внутреннюю линию этого типа частиц для каждого пропагатора этого типа частиц, который появляется в интеграле, который вы хотите вычислить».
Нет частиц, которые "описываются пропагаторами", вернее все частицы есть - это дает вероятность обнаружить что-то начиная с быть обнаруженным в , как вы сказали. Один говорит, что виртуальные частицы находятся «вне оболочки», потому что, если вы действительно хотите, чтобы идея о том, что эти внутренние линии являются «частицами», работала, вы должны наблюдать, что импульс, связанный с линией, просто интегрируется по всему импульсному пространству. , тогда как массовая оболочка ограничила бы его гиперповерхностью, очерченной . Но, в конце концов, формализм просто дает вам линию на диаграмме, которая не связана ни с одним из входящих или исходящих состояний частицы. Нет никаких оснований утверждать, что эта линия может быть каким-то образом связана с состоянием частицы — это не так.
Эвристическое соотношение неопределенности энергия-время, которое вы записали для его «времени жизни», отличается - это действительно справедливо, когда у вас есть так называемые резонансы , где во время взаимодействия формируются фактические промежуточные связанные состояния теории. Резонансы отличаются от виртуальных частиц тем, что они фактически соответствуют физическим состояниям теории и проявляются в амплитудах рассеяния в полной аналогии с вкладом метастабильных состояний в нерелятивистское парциальное рассеяние волн квантовой механики. Ширина резонанса в энергетическом спектре связана с его временем жизни соотношением Фурье, но, строго говоря, это не квантово-механическое соотношение неопределенностей, как между положением и импульсом, поскольку время не является квантово-механическим оператором ( видетьэтот вопрос для некоторых интерпретаций «временно-энергетической неопределенности»).
Джон Даффилд