Может ли частица излучать в вакууме без приложения внешних сил?

Я читал о возможных и запрещенных процессах с участием фотонов. Прежде всего, процесс аннигиляции пары электрона и позитрона не может привести к одиночному фотону, потому что это было бы кинематически запрещено. С другой стороны, мне было интересно, может ли отдельный электрон излучать фотон в вакууме. Тогда процесс будет

е − → е − + γ
Но я делаю расчеты и нахожу, что этот процесс также был бы кинематически запрещен, я прав?

Существует ли процесс, при котором свободная частица в вакууме может излучать фотон без приложения внешних сил?

Под « свободной частицей » вы подразумеваете элементарную или составную частицу? Ответ зависит от типа.
Элементарная частица
Вы видели бремстралунг?
@AHusain Но тормозное излучение связано с ускорением, а ОП говорит о свободной частице, которая должна иметь постоянную скорость.
Да, ты прав. Эта реакция кинематически запрещена.

Ответы (2)

Перейти к центру масс электрона.

е − → е − + γ

Единственная доступная энергия для генерации фотона из покоящейся массы — это энергия самой массы. Так как электрон не составной, то значение его массы измениться не может, а значит, из закона сохранения энергии импульса это кинематически запрещенная реакция

Девозбуждение может происходить и происходит в составных телах, и распад двух тел является обычным явлением.

Нет, за исключением случая нестабильности частицы. Но я подозреваю, что, задавая свой вопрос, вы думаете о стабильных частицах, таких как электрон.

Чтобы излучать, электрон должен получить фотон, реальный или виртуальный, и очень скоро излучить еще один фотон. Ярким примером этого является синхротронное излучение, когда любая заряженная частица с продолжительностью жизни не менее микросекунды или около того вращается по кругу и в результате теряет часть энергии из-за излучения фотонов. Но явно присутствует «внешняя сила» — магнитное поле. Другим примером является тормозное излучение, когда заряженная частица врезается в материю любого вида, имеющую электромагнитную структуру. Опять же, это внешняя сила, но в рамках КЭД ее можно объяснить множественными реальными или виртуальными фотонами, взаимодействующими с интересующим объектом.

Если заряженная массивная частица имеет некоторую энергию и импульс (E,p), то какие другие (E',p') у нее могут быть? Изменение импульса всегда будет превышать изменение энергии. Используя единицы, где c=1,

Е 2 "=" п 2 + м 2
Таким образом, Е > п

Дифференцируйте, чтобы получить

2 Е г Е "=" 2 п г п
и так
г Е г п "=" п Е < 1

Фотон может изменить импульс и энергию частицы только на одинаковую величину. г Е "=" г п . Нет такой вещи, как безмассовая заряженная частица. Массивная заряженная частица не может взаимодействовать с отдельными фотонами, кроме как способом Гейзенберга, который действительно требует взаимодействия нескольких фотонов.

Может ли частица излучать в вакууме без приложения внешних сил?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v