Коллапс волновой функции

Являются ли волновая функция и квантовое поле одним и тем же?

Если энергия находится в квантовом поле, скажем, в фотонном поле. Каким-то образом энергия была передана от источника в фотонное поле. Однако фотонов пока не существует. Только когда эта энергия взаимодействует с другим веществом, мы можем измерить, что энергия, соответствующая одному фотону или многим фотонам, была там. Говорят, что волновая функция коллапсирует, когда взаимодействует с материей. Очевидно, что при переносе энергии из фотонного поля поле снова становится неактивным. Так это одно и то же?

Мне немного трудно согласовать (для себя) реакции, производящие одиночные фотоны, с этим определением. Например, когда фотон распадается на пару электрон-позитрон, считают ли физики это передачей энергии между различными полями?

Чтобы быть вопиющим об этом, утверждение было бы «половина энергии, соответствующая одному фотону, переданному в поле электрона (а позитрон - это половина объединенной энергии в том же поле, движущемся в противоположном направлении?)»

Значит, волновая функция коллапсирует, и энергия переходит в другое поле?

Обычно считается хорошим тоном подождать день-два, прежде чем объявить ответ принятым. У других могут быть дополнительные ответы.
@puppetsock - спасибо, что сообщили мне о протоколе :)
@puppetsock - я также не вижу причин, по которым то, что я принял ответ, отговорило бы других от дальнейших ответов, если им есть что добавить к пониманию темы. Мы здесь, чтобы делиться друг с другом в конце концов. В будущем, хотя я определенно буду ждать. Я понимаю вашу точку зрения, и это также было бы хорошим тоном.

Ответы (1)

При рассмотрении инструментов квантовой механики необходимо ясно представлять себе различные рамки и контексты.

Квантовая механика одинакова во всех формализмах, основанных на постулатах. . Основой являются волновые функции, описывающие частицы: Клейн-Гордон для бозонов, Дирак для фермионов, квантованная функция Максвелла для фотонов.

В простых связанных состояниях, таких как атом водорода, где потенциал известен или может быть аппроксимирован для более крупных атомов, могут быть найдены волновые функции и энергетические уровни связанных состояний и переходы энергетических уровней.

Для многих состояний частиц и для рассеяния частиц на частицах теоретически может быть предложена волновая функция, но сложность коллективных потенциалов требует новых математических инструментов , основанных на постулатах квантовой механики.

Квантовая теория поля (КТП) — один из открытых способов, позволяющих проводить расчеты сложных потенциалов и многих проблем с телом.

Какие поля входят в квантовую теорию поля? они представляют собой плоские волновые решения исследуемых частиц. Предполагается, что эти поля пронизывают все пространство-время в каждой (x, y, z, t) точке, в которой действуют операторы создания и уничтожения. Они используются для представления пертурбативного (рядового) расширения рассматриваемой проблемы. То есть разложение в ряды, выполненное с помощью различных математических инструментов, должно быть нормализовано так, чтобы общая вероятность была равна единице. Это мы знаем как разложение на диаграммах Фейнмана, которое представляет собой способ представления интегралов, необходимых для вычисления измеримых величин.

Таким образом, «коллапс», который, кстати, является вводящим в заблуждение термином при описании волновых функций, означает изменение волновой функции по мере того, как происходят взаимодействия.

Возьмите этот первый порядок на диаграмме разложения Фейнмана для электронного рассеяния электронов.

эээ

Можно рассматривать «коллапс» волновой функции между входящими и исходящими электронами.

введите описание изображения здесь

Это образование пар (всегда требуется взаимодействие с электромагнитным полем ядра или другого поля для сохранения импульса)

Энергия передается между внешними линиями, где выполняются четыре вектора с инвариантной массой частицы. Переменные энергии и импульса в рамках подразумеваемых интегрирований являются переменными в пределах интегрирования. Поля в теории поля подобны координатам другого типа, на основе которых можно моделировать взаимодействие. Обмена энергией с полями, которые можно измерить экспериментально, не происходит.

Значит, волновая функция коллапсирует, и энергия переходит в другое поле?

Это смешивает две системы, простые решения волновой функции («коллапс» и систему координат полей, а также операторы уничтожения и создания, используемые для расчета расширения ряда).

Твой ответ и мой мозг... Вздох. Произошло отключение, в котором вполне может быть моя вина. Можете ли вы объяснить больше? Рассмотрим очень простую вещь, например, старый пример радиоактивного пятна в центре сферы из фосфоресцирующего материала. Волновая функция излучения сферически симметрична. Но мы видим только отдельные пятна света, а не однородное свечение. Как QFT дает нам это? И как это согласуется с экспериментом с двумя щелями?
Я в долгу перед вами за такой отличный ответ, как этот anna v - очень круто
@puppetsock вы смешиваете классическую структуру с квантово-механической. Волновая функция для чего-либо является решением конкретных граничных условий. Спектры вещества и фосфоресцентного материала являются классическими, если рассматривать излучение как сферическое. Квантово-механическая волновая функция может быть описана с помощью формализма матрицы плотности, который использует множество волновых функций индивидуальных атомов. Формализм матрицы плотности отличается от теории поля формализмом/математикой. Дискретные пятна света - это то, что потребовало квантовой механики (среди других наблюдений).
«Переменные энергии и импульса в подразумеваемых интеграциях» — — — — — — — какие интеграции?
сложный. см. этот arxiv.org/pdf/1602.04182.pdf
См. раздел 6 этих самых заметок, чтобы убедиться, что в этой древовидной диаграмме нет внутренней интеграции. Эта диаграмма связана перекрестной симметрией с диаграммой в вашем ответе. Обратите внимание, что внутренний импульс электрона фиксируется законом сохранения импульса в вершине: если фотон влетает, то п е "=" п е + + п γ . Следовательно, его импульс явно не проинтегрирован.
В диаграммах Фейнмана можно интегрировать только по неопределенным внутренним импульсам, которые возникают только в одном порядке петли и выше. Другой способ сказать это состоит в том, что сохранение импульса в вершине подразумевало бы дельта ( п е − п е + − п γ ) с которым наивный интеграл ∫ г г п е можно удалить.
Извинения. Я совершенно не понял, на какой вопрос вы отвечаете.
Коллапс волновой функции
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v