Стандартная Модель предполагает, что элементарные частицы бесструктурны, за исключением составных объектов, таких как адроны. Для бозонов, которые могут находиться в одном и том же состоянии, мы можем определить плотность энергии или массы. Происходит то же самое, но ограниченное принципом Паули. Итак, является ли плотность энергии или массы для ансамблей бозонов и фермионов единственно значимой плотностью для полей? Или в СМ есть причины рассматривать электроны, фермионы и даже бозоны как частицы с размером? Единственные частицы нулевого размера без бесконечной плотности, которые я могу наблюдать, — это безмассовые частицы. Таким образом, почему такие вещи, как классический радиус электрона, являются наивными оценками квантовых размеров, так же как бесконечная плотность кажется неправильной? Является ли плотность энергии квантовой? А плотность кванта или точечной частицы?
СМ определяет элементарные частицы как точечные, не имеющие пространственной протяженности и субструктуры.
Вы говорите, что можете думать только о безмассовых частицах (таких как фотон, глюон, гравитон) в соответствии с СМ (точкой), которые не имеют бесконечной плотности.
Как вы думаете, почему фермионы, у которых есть масса покоя, другие? По сути, вы говорите, что частицы с массой покоя должны иметь бесконечную плотность, если они определяются СМ как точки.
Теперь вы говорите, что в этом контексте (имеющем бесконечную плотность, если это точка), безмассовое и имеющее массу покоя делает различие.
Я должен не согласиться. Энергия и масса одинаковы, их можно трансформировать. Что означает, что у частицы есть масса покоя? Из-за принципа эквивалентности массы и энергии в вашем случае для плотности энергии не имеет значения, имеет ли частица массу покоя или нет.
Теперь вы говорите, что нормально иметь точечный фотон и конечную плотность. Но это не нормально иметь электронную точку и конечную плотность.
Я не согласен с различием, потому что:
обе частицы имеют энергию напряжения, фотоны имеют частоту, электроны имеют массу покоя и кинетическую энергию.
никто никогда не измерял электрон в состоянии покоя, масса покоя является теоретической величиной, рассчитанной и согласующейся с теорией СМ.
В принципе, я считаю, что и безмассовые, и массивные частицы (элементарные) являются точечными, как в теории СМ. У них обоих есть энергия, и если вам нужна такая точка, как определение, то да, плотность их энергии определена как бесконечная. Но определить плотность энергии для точечной частицы невозможно из-за ГУП. Вы не можете ограничить частицу объемом пространства после определенного размера, не увеличивая ее энергию (импульс) до бесконечности.
Можно попытаться определить эти частицы как точечные, но на самом деле они существуют в пространстве-времени, а поля КМ существуют во всем пространстве, и эти частицы являются возбуждениями в тех полях, которые не являются точечными. Вот почему мы различаем ближнее и дальнее поле. Я буду использовать фотоны для примера безмассовых и электроны для массивных (глюоны, кварки находятся в заключении, гравитоны являются гипотетическими).
Теперь и фотоны, и электроны обладают энергией и создают собственное ближнее поле:
фотоны обладают энергией напряжения и создают собственное гравитационное поле
у электронов есть собственное электромагнитное поле и собственное гравитационное поле
Практически все элементарные частицы имеют собственное силовое поле. Мы используем виртуальные частицы для описания математики, когда пытаемся описать взаимодействие этих полей с другими частицами. Так что в принципе размер этих частиц в реальности не точечный.
Если вам нравится использовать эту точку зрения, то они не имеют бесконечной плотности энергии.
Я верю, что, может быть, когда-нибудь, когда мы поймем, из чего состоят элементарные частицы (струны), тогда мы сможем понять и плотность энергии элементарных частиц.
Анна В
Г. Смит
Г. Смит