Нарушает ли принцип неопределенности закон сохранения энергии?

Это ответ физика-экспериментатора:

Связанная статья осторожно заявляет:

Это означает, что закон сохранения энергии может оказаться нарушенным, но только при малых значениях$t$(время)

Курсив мой.

Сохранение энергии является экспериментальным фактом, подтвержденным в бесчисленных экспериментах. Это означает, что в соответствии с формулировками квантовой механики энергия является наблюдаемой, и каждой наблюдаемой соответствует квантово-механический оператор, который, воздействуя на волновую функцию наблюдаемой системы, дает значение наблюдаемой. Квантово-механические операторы либо коммутируют, либо антикоммутируют, либо являются некоммутирующими, и когда они не коммутируют, для значений ожидания от некоммутирующих операторов будет определено соответствующее отношение неопределенности Гейзенберга . Принцип неопределенности Гейзенберга является общим выражением некоммутативности

Читая дальше по ссылке видим:

Это позволяет создавать пары виртуальных частиц частица-античастица.

виртуальный означает «как будто», и это математическая конструкция, которая влияет на расчеты сечений, времени жизни и других измеряемых величин, но не может быть измерена сама по себе. На этих простых диаграммах Фейнмана :

Есть реальные частицы и виртуальные частицы, Реальные — входящие и исходящие линии из вершин, а виртуальные — внутренние линии, соединяющие вершины. Реальные линии представляют реальные частицы на их массовой оболочке. Виртуальные линии несут квантовые числа частиц с их именем, но не находятся на массовой оболочке, т.е. вы не можете одновременно применять закон сохранения импульса и энергии, потому что масса, соответствующая виртуальной частице, произвольна (хорошо зависит от вероятностных математических функций но произвольно для аргумента). Посмотрите на диаграмму, отвечающую за слабые распады: масса$W$является$80.4\ \mathrm{GeV/c^2}$и – виртуальная частица, обмениваемая при бета-распаде нейтрона, масса которого меньше$1\ \mathrm{Gev/c^2}$.

Таким образом, когда кто-то читает «творение виртуальных частиц» в сочетании с «несохранением кажущейся энергии», это означает, что нельзя применять суммы сохранения во внутренних линиях, которые сохраняются при балансировке входных и выходных линий. Они представляют собой математическое удобство, позволяющее вычислять сложные интегралы, описываемые диаграммами Фейнмана.

Эффекты этих частиц измеряются, например, эффективным зарядом электрона, отличным от его «голого» заряда.

Это тавтология, потому что виртуальные частицы на диаграммах Фейнмана необходимы для того, чтобы расчеты соответствовали наблюдениям, но следует помнить, что они представляют собой удобное математическое представление, которое нельзя измерить напрямую, и, следовательно, это не реальная ситуация. Можно только измерить вход и выход в эксперименте. Расчеты хорошо согласуются с экспериментами, и некоторые люди склонны рассматривать виртуальные частицы как нечто реальное, что приводит к ненужной путанице в законах сохранения.

Я не согласен с этим ответом. Как обычно, в каждой вершине сохраняется закон сохранения энергии и импульса. дело в том, что с внутренними линиями энергия и импульс частицы могут принимать любые значения. Например, возьмем обмененный пион и придадим ему импульс$k$. Если влетающий протон имеет импульс$p$, исходящий будет иметь импульс$q=(p-k)$. В другой вершине влетающий нейтрон имеет момент$p_1$, то исходящий будет иметь$p_2=p_1+k$. Вы видите теперь, что$k$может принимать любое значение и не может быть непосредственно измерено на нем, поэтому оно может быть больше, чем масса покоя протона (как в$W$случай).