Электрические/магнитные частицы

Не существует отдельных магнитных или электрических полей, это всего лишь два аспекта электромагнитного поля.

В электростатике и электродинамике мы обычно рассматриваем электроны, позитроны и протоны как источники электромагнитного поля. Это наводит на мысль о том, что частицы являются фундаментальными, а поле каким-то образом производным. Например, во Вселенной без частиц не было бы и полей.

В КТП фундаментальным является поле, а частицы рассматриваются, как уже отмечалось выше, как возбужденные состояния поля.

Карлос Ровелли, теоретик квантовой гравитации, считает, что все, что есть, — это просто поля за полями (это скрывает под ковром множество философских тонкостей, касающихся значения того, что понимается под фундаментальным).

Основной (потому что он написан мной, и я надеюсь, что вы получите лучший :) ответ на ваш вопрос - это тензор Фарадея .

Два наблюдателя, движущиеся со скоростями друг относительно друга, будут измерять разные значения электрического и магнитного полей. Итак, электричество и магнетизм — это две разновидности одного и того же поля. Они неразрывно связаны, так как даже не обращаясь к специальной теории относительности, вы можете увидеть это, продемонстрированное в волновом уравнении Максвелла , описывающем распространение электромагнитной волны.

И электрическое поле, и магнитное поле «полагаются» друг на друга, чтобы поддерживать волну.

Ваша путаница возникает из-за смешения трех фреймворков, описанных разными математическими моделями.

Каркас 1.

Классическая физика, в которой частицы массивны, может быть смоделирована с помощью классической механики и классической электродинамики (уравнения Максвелла). Электрон, когда он был впервые обнаружен, был назван частицей с зарядом и предполагал, что он обладает классическими свойствами заряженной частицы.

Классическая физика не могла объяснить ряд явлений, в частности излучение абсолютно черного тела, фотоэффект , спектры в свете различных атомов .

Каркас 2.

Это вынудило изобрести квантовую механику , сначала простую модель Бора, а затем строгое теоретическое уравнение, для начала уравнение Шредингера, а затем для непротиворечивости специальной теории относительности Дирака, Клейна-Гордона, а также квантованное уравнение Максвелла для фотонов.

Простые потенциальные задачи могут соответствовать данным для ситуаций с двумя телами, объясняя атомные спектры и т. д.

Каркас 3.

По мере развития экспериментов с этими новыми микроскопическими объектами квантово-механические расчеты двух тел оказались неадекватными, и была изобретена квантовая теория поля для моделирования данных и правильного предсказания новых ситуаций.

Стандартная модель физики элементарных частиц математически представляет собой теоретико-полевую модель, которая в настоящее время описывает большинство данных о частицах.

В этой модели есть эти фундаментальные точечные частицы, некоторые с массой, а некоторые с массой 0 (глюон, фотон).

Используемая теория поля предполагает, что для каждой из частиц в таблице каждая точка в четырехмерном пространстве покрыта полем частицы, а частицы, измеряемые в лаборатории, являются возбуждениями в этих полях, описываемыми операторами рождения и уничтожения, которые математически действуют на растворы свободных частиц структуры 2 выше. Например, чтобы сигнализировать о существовании или исчезновении электрона, нужно использовать оператор: оператор рождения для появления в поле электрона и оператор уничтожения для исчезновения в поле электрона.

Теперь к вашему вопросу:

Почему нет частицы, связанной только с электрическим полем или только с магнитным полем?

Электрические и магнитные поля являются классическими полями схемы 1. Поскольку природа непрерывна, можно показать , что классические поля возникают из квантово-механических полей в длинном теоретическом расчете поля. Более высокий уровень, построенный на квантовом базовом уровне. Таким образом, свет возникает из большого количества фотонов сложным математически последовательным образом, но фотон не является светом в том смысле, что здание сделано из кирпичей, а кирпич — это не здание.