Почему электрические заряды могут быть такими легкими, а магнитные монополи должны быть такими тяжелыми?

Мой вопрос состоит из двух частей.

  1. Каково происхождение электрического поля от электрического заряда и почему электрон может иметь такую ​​маленькую массу? А с другой стороны, чтобы магнитный монополь создавал магнитное поле, он должен быть таким тяжелым?

  2. А если магнитный монополь — адрон, то из чего состоят элементарные частицы? Что уравновешивает эти энергии, чтобы заряды не взрывались?

Подойдет простой ответ на уровне бакалавриата.

Ответы (1)

Ответ, который профессор Ленни Сасскинд дал аудитории, не являющейся физиком, в Стэнфорде в июне 2012 года, был примерно таким (по памяти и некоторым очень коротким заметкам, которые я сделал):

Заряд электрона равен   α   ≈   1 / 137   это означает, что 99% электрона — это просто голый электрон, а примерно 1% времени — это электрон плюс виртуальный фотон.

В то время как заряд магнитного монополя будет 1 / α   ≈   137 таким образом, магнитный монополь будет иметь в среднем около 100 составляющих - например, множество фотонов, тока и т. д. Таким образом, магнитный монополь будет составной частицей и будет очень тяжелым из-за всех сильных полей и составляющих.

Не вините Ленни ни в каких ошибках, это могут быть мои ошибочные воспоминания/заметки. Я думаю, что безразмерное число α является разумной заменой электрического заряда, поскольку это константа связи, используемая для расчета связей между электронами и фотонами. Сходным образом, 1 / α будет связь между магнитными монополями и фотонами.

Это хорошо, но большая связь не означает, что вы получаете в среднем 100 составляющих.
@RonMaimon: Это то, что сказал Ленни, но помните, что это была слишком большая аудитория, не связанная с физикой, поэтому ему пришлось упростить и упростить для них. Кстати, знаете ли вы что-нибудь еще о том, какими могут быть составляющие, помимо виртуальных фотонов? Я почти уверен, что он сказал «токи», но что бы это значило? Является ли ток виртуальной парой e+/e-? Какие еще могут быть составляющие, кроме фотонов и фермионных пар виртуальных заряженных частиц?
Вы можете просто рассчитать энергию только в B-поле. Он не подвергается логарифмическому экранированию до комптоновской длины волны монополя или структурного масштаба ТВО, в котором находится солитон, в зависимости от того, что больше, поэтому вы получаете большую чисто электромагнитную массу. Это можно представить как связанные виртуальные фотоны, но зачем усложнять жизнь? Это просто энергия B^2
Спасибо, Рон. Так был ли Ленни неправ или просто преувеличивал?
Он просто воспользовался свободой популяризатора — вам почти разрешено говорить все, что вы хотите, в неинтернет-средствах без обратной связи, поскольку нет судейства. Он точен, но это живописный, не очень полезный способ сказать что-то. Может быть, он имел в виду что-то точное, я не могу себе представить, что именно. Я думаю, что его популярные вещи чрезвычайно точны в том, что касается популярных вещей.
Почему электрические заряды могут быть такими легкими, а магнитные монополи должны быть такими тяжелыми?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v