Какова плотность виртуальных фотонов вокруг единицы заряда?

Похоже, виртуальные фотоны существуют и в вакууме. Итак, точный вопрос:

Чему равна дополнительная виртуальная плотность фотонов за счет электрического поля единичного заряда?

Или: сколько виртуальных фотонов на единицу объема приходится на единицу заряда?

Ответ будет зависеть от расстояния, но каковы точные цифры?

Это странный вопрос. Я не понимаю, что вы собираетесь делать с этим номером. Скажем, есть 10 5 виртуальные фотоны независимо от расстояния. Ну и что?
вот отличное описание виртуальных частиц, в частности, почему мы вообще НЕ должны думать о них как о частицах.

Ответы (3)

Не думаю, что на этот вопрос есть ответ. Фотон — это квантово-механический объект.

а) нет сохранения фотонов, виртуальных или нет.

б) у энергии фотонов нет нижнего предела, поэтому в принципе они бесконечны (инфракрасная проблема)

в) Энергия виртуальных фотонов будет зависеть от движения заряда и/или зонда, который будет проверять наличие виртуальных фотонов.

У вас может быть энергетический спектр виртуальных фотонов, но не оценка плотности. См. , например, этот расчет .

ваш а) == нет сохранения энергии ;-) ваш б) и фотон с длиной волны = Radius_of_univ сколько времени занимает отпечаток ? ;-) ваш c) похож на: два искривленных диска на 0.9c : один капитан говорит другому: у вас нет энергии ;-)
@Helder Velez «отсутствие сохранения фотонов» означает, что число произвольно, а не энергия. Смотрите ссылку, которую я дал. б) кто запечатлевает виртуальные фотоны? для в) фотоны не деформированные диски.

Это бесконечность. Это проблема мягких фотонов, которая требует инфракрасной регуляризации.

ИК регуляризация, чтобы не было бесконечности? Тогда это не бесконечность?

Очевидно, вы представляете себе заряд как точку с кулоновским полем вокруг нее. Вне заряда заряда нет, а есть поле, скажете вы, и оно состоит из виртуальных фотонов. Так сколько же их на расстоянии р от зарядки?

Я позволю другим ответить на этот вопрос, и здесь я дам вам свое видение этого. Заряд не точечный, а квантово-механически размытый. Он не остается в точке, а «движется» и создает квантово-механическое « облако ». Это «облако» «большое и мягкое» (как желе) — вы толкаете заряд, и вся система неупруго деформируется. Вы нарушаете исходное состояние, и новое состояние представляет собой движущийся теперь заряд и возбужденные квантовые осцилляторы (колеблющееся облако). Последнее описывает фотоны. Поэтому обычно начальное состояние отличается от конечного состояния. В эксперименте обычно складывают все частные «картинки» всех событий рассеяния и получают «включающую» картину.

Хорошо. Так какова же плотность этого «облака»? Или это не содержательный вопрос?
Это зависит от граничных условий. Если у вас есть полостная КЭД, размер облака конечен. В свободном пространстве облако формально стремится к бесконечности, но фактически определяется размером волнового пакета (подготовительного устройства). Это похоже на понятие атомного облака - оно может быть любого размера.
Для атомного облака (скажем, для Водорода) я могу формально сказать, что оно имеет плотность «один электрон на объем Бора». Вопрос ОП касается того, что мы можем сказать аналогичным образом о плотности виртуальных фотонов (и других возбуждений) вокруг электрона. Ваш ответ не решает эту проблему.
Нет, и я не претендую на ответ на вопрос ОП. Потому что в пространстве нет кулоновского центра с «виртуальными» фотонами «вокруг» него. Коломбовский потенциал 1 / р самодостаточна, она не должна состоять из виртуальных фотонов. Но электрон не точка в пространстве, он вездесущ и не так прост - для его полного описания нужно бесконечное число степеней свободы. Он движется как единое целое и вибрирует «внутри», так что картина совсем другая.