Почему всегда должна существовать реальная частица с той же массой, что и виртуальная частица определенного силового поля?

Я пытался задать этот вопрос раньше, но у меня никогда не было удовлетворительного ответа, поэтому я собираюсь упростить свой вопрос.

  1. Насколько я понимаю, виртуальные частицы — это всего лишь «внутренние ноги диаграммы Фейнмана», и поэтому они ненаблюдаемы, и мы фактически можем рассматривать их исключительно как «удобный способ организации пертурбативного расширения», а не как сами реальные частицы.

  2. Пропагатор, используемый для виртуальных частиц, определяется выражением 1 п 2 − м 2 для импульса п (сохраняющееся на фейнмановских вершинах) и массу м виртуальной частицы.

Я понимаю, что виртуальные частицы находятся вне массовой оболочки, так что п 2 ≠ м 2 , поэтому под «массой виртуальной частицы» я просто подразумеваю количество m, используемое в пропагаторе.

  1. Масса виртуальной частицы связана с максимальным диапазоном ее потенциала Юкавы. то есть м ∝ мю для мю в U ∝ е − мю р р

Мой вопрос заключается в том, являются ли виртуальные частицы в некотором смысле «удобной выдумкой», помогающей в расчетах возмущений. Почему переменная «m», используемая в пропагаторе, кажется, всегда имеет то же значение, что и масса частицы, которую мы можем обнаружить в других ситуациях как реальную, а не виртуальную.

Мне кажется огромным совпадением, что масса виртуальной частицы, которую мы только что определили как связанную с мю для удобства изучения взаимодействий также всегда можно было бы обнаружить как саму частицу «внешней ноги».

Итак, в конечном счете, мой вопрос: почему у нас никогда не бывает сил с мю которые не связаны с массой реальной реальной частицы. Есть ли во всем этом какая-то глубокая теорема?

Я предполагаю, что может быть, так как я слышал объяснения в Интернете, такие как «бозон Хиггса не имеет ничего общего с приданием частицам массы, поле Хиггса имеет , и тот факт, что поле существует, означает, что возбуждение (а именно бозон Хиггса) должно существовать'.

Знаете ли вы, как виртуальные частицы на диаграммах возникают в результате сокращений Вика в расширении Дайсона?
Не совсем, поэтому, если есть простое объяснение всему этому, я был бы рад его услышать.
И реальные, и виртуальные частицы являются характеристиками одного и того же квантового поля, описывающего рассматриваемые явления. Реальная частица с заданной массой обеспечивает наличие поля с полюсом в пропагаторах, расположенных на этой массе; и наоборот, потенциал Юкавы намекал на присутствие частицы-посредника, невидимой в то время.

Ответы (1)

Почему всегда должна существовать реальная частица с той же массой, что и виртуальная частица определенного силового поля

Потому что физика — это не теория возмущений и не математические объекты вообще. Речь идет о наблюдении за природой, измерении точно определенных по этой причине переменных, а затем поиске математических моделей, которые соответствуют измерениям, а также предсказывают (в идеале) все новые измерения.

Поэтому при обсуждении моделей физики следует помнить, что математический формат — это инструмент, определенный для описания природы. В вашем случае теория возмущений — это модель для описания рассеяния и распада частиц.

Одним очень сильным наблюдением из данных, в дополнение к сохранению энергии, импульса и углового момента, является сохранение квантовых чисел, обнаруженное в экспериментах по рассеянию частиц за последние почти 100 лет. Если вы посмотрите на таблицу элементарных частиц , то увидите, что каждая несет в себе ряд квантовых чисел, которые необходимо учитывать при расчете сечений и распадов, учитывать их специфическое поведение под действием различных сил.

В диаграмме Фейнмана, представляющей разложение в ряд для расчета взаимодействий, эти квантовые числа переносятся линиями, четко учитывающими законы сохранения, которые применяются в каждой вершине, так что конечные исходящие частицы имеют правильные квантовые числа.

Это означает, например, что квантовые числа электрона сопровождают линию, имеющую пропагатор с массой электрона в качестве полюса. Это блестящее представление сложных вычислений открыл Фейнман.

Так что виртуальная частица — это следствие , а не причина. Поскольку линия обладает всеми атрибутами частицы, кроме массы, ее называют виртуальным электроном, фотоном, ап_кварком и т. д.

Для каждой реальной частицы можно определить виртуальную частицу в разложении ряда возмущений для расчета сечений и распадов, чтобы отслеживать квантовые числа в терминах разложения.

Почему всегда должна существовать реальная частица с той же массой, что и виртуальная частица определенного силового поля?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v