"Слегка не в своей тарелке"?

Я не новичок в QFT, но есть некоторые моменты, которые меня весьма озадачивают. Я часто сталкиваюсь с утверждением, что реальные частицы (те, которые мы реально измеряем в экспериментах, а не виртуальные) «слегка вне оболочки». Что это на самом деле означает? Насколько мне известно, то, что что-то находится вне оболочки, означает, что оно нарушает релятивистское соотношение энергии и импульса. Но как это возможно для частиц, которые мы на самом деле считаем «физическими»? Пожалуйста, расскажите мне о математической/экспериментальной поддержке такого утверждения с любой необходимой степенью детализации.

Пожалуйста, добавьте ссылку на заявление «слегка вне оболочки».
Честно говоря, я нигде не встречал его в литературе, и это одна из причин, почему я немного сбит с толку, потому что это идет вразрез с тем, что я узнал до сих пор в своих исследованиях КТП. Я слышал это только от людей, которые, как мне казалось, должны были знать это лучше в контексте обсуждения реальности виртуальных частиц. Так есть ли в этом доля правды или я должен игнорировать это как ерунду?
вы имеете в виду, например, электрон в атоме водорода немного вне оболочки из-за энергии связи м α 2 ?
Может быть, это часть проблемы, но я больше думал о релятивистских частицах в коллайдерах. Есть ли какая-то причина рассматривать, например, входящий протон перед столкновением «вне оболочки»?
они упомянули «слегка вне оболочки» здесь physicsforums.com/showthread.php?t=75307&page=9 . Замечание Зюскинда: physicsforums.com/showpost.php?p=3022486&postcount=120
Я понимаю. Согласно обсуждению в этой ветке, «слегка вне оболочки» является вводящей в заблуждение ссылкой на «проблему», заключающуюся в том, что в действительности никогда нельзя измерить асимптотические входные и выходные состояния, потому что детекторы не расположены бесконечно далеко от области. рассеяние. Этот ответ кажется правильным, однако меня не удовлетворяют цитаты Сасскинда. Даже если он прав и каждая частица находится на пути от одного взаимодействия к другому, для всех практических целей все же необходимо различать реальные входящие и исходящие частицы и виртуальные (которые в рамках формализма являются лишь конструкцией).
@raveren: да, хорошо, я сначала подумал, что это выражение означает, но я нигде не видел, чтобы оно выражалось таким образом. большая часть литературы молча игнорирует этот (вполне очевидный) момент и делает четкое разделение черного и белого на реальные и виртуальные частицы. конечно, я уверен, что вы можете дать теоретические определения и сказать, что виртуальные частицы являются артефактами формализма, но опять же, вы не узнаете, подходит ли это к реальному миру, пока не узнаете, как измерить последствия этих определений! :)

Ответы (4)

Причина, по которой люди так говорят, заключается в том, что все частицы, которые вы видите, поглощаются через конечное время, а понятие «на-оболочке» является асимптотическим. Конечное время означает, что они действительно являются внутренними линиями на диаграмме и, таким образом, немного вне оболочки. Точная S-матрица на оболочке является асимптотической величиной, актуальной только в голографическом пределе.

Разве это не немного странно? Мы никогда не наблюдали частицу со «слегка оторванной оболочкой». Почему в формализме эти частицы считаются частицами, попавшими в детектор, если мы знаем, что частицы вне оболочки не попадают в детектор?
@kηives: Вы неправильно поняли --- это наоборот, мы никогда не наблюдали частицы, находящиеся точно на оболочке, поскольку, когда они поглощаются детектором, они являются внутренними и, следовательно, немного вне оболочки. Причина, по которой на-оболочка является более фундаментальной, заключается в том, что только голография и голография, вся остальная физика, то есть физика пространства-времени, делает частицы вне оболочки фундаментальными, а частицы на оболочке просто неестественным пределом. Вот почему теория S-матрицы — странная и важная идея, это голография в протоформе.
Я предполагаю, что то, что я имею в виду под «вне оболочки», является нарушением п 2 знак равно м 2 . Когда вы говорите (перефразируя) «все, что мы видим, это частицы, которые немного нарушают это», я не думаю, что это утверждение верно. Даже статистически, если мы обнаружили достаточное количество частиц и отклонение незначительное, мы в конечном итоге должны обнаружить небольшое отклонение от п 2 знак равно м 2 , правильный? Однако, насколько я знаю, этого еще не произошло.
@kηives: Это всегда происходит из-за конечного времени между излучением и поглощением. Внеоболочечность — это степень, в которой частица имеет неопределенную энергию в традиционной дофейнмановской формулировке, и она ограничена обратным отношением между временем образования и поглощения соотношением неопределенности время-энергия. Это совершенно академично, конечно, мы не сможем увидеть макроскопическое распространение фотона из галактики Андромеды вне оболочки. Но это в принципе важно, потому что люди с опаской относились к формализму на скорлупе в философии.
Однако здесь остается проблема. Если мы примем, что все, что мы обнаруживаем, это частицы, слегка находящиеся вне оболочки, мы столкнемся с тем фактом, что в теории возмущений при заданном порядке мы можем изменить значение амплитуды, которая соответствует процессу вне оболочки, путем воздействия переопределение поля. Для процессов в оболочке это невозможно, поскольку поле переопределяется при значениях в оболочке условиями перенормировки. И не имеет значения, что мы вне оболочки лишь на бесконечно малую величину. Переопределение поля может быть произведено с произвольно большим влиянием на амплитуду вне оболочки.
@MarkWayne: это не проблема. Правильные физические величины в теории поля — это корреляционные функции с отношением эквивалентности для различных переопределений поля, точно так же, как в ОТО это метрика по модулю диффеоморфизмов. S-матрица является правильной величиной только благодаря голографическому принципу, а не потому, что у вас есть переопределения полей. Я часто задавался вопросом, существуют ли две теории поля (не теории S-матрицы, теории поля) с идентичной S-матрицей, но неэквивалентными функциями корреляции конечного времени (допуская нелокальные теории).
Рон, каково "твое" определение массы виртуальных частиц, скажем, фотонов? Ноль или п 2 ? В первом случае имеет место сверхсветовое распространение, во втором случае масса может быть мнимой (!).
@drake: у меня нет определения, тебе не нужны никакие определения. Динамика виртуальных частиц представляет собой функции корреляции конечного времени и конечного расстояния, и они воспроизводят динамику любой квантовой теории поля. Эта картина не работает в квантовой гравитации, для этого вам нужна теория S-матрицы, но вопрос был не об этом.

См., например, комментарии к моему ответу на вопрос, виртуальны ли бозоны W и Z? .

В основном утверждение состоит в том, что наблюдаемая частица представляет собой путь, внутренний к некоторой диаграмме Фейнмана, и, соответственно, существует интеграл по ее импульсу.

Я не теоретик, но, насколько я могу судить, это утверждение педантично поддерживается, но не очень полезно.

Этот аспект квантовых теорий поля также находит свое выражение в « внутричастичном » подходе. Основная идея состоит в том, чтобы обсудить мягкое фотонное поле и «голую» частицу вместе и назвать ее «одетой» частицей. Пропагатор одетого электрона может быть рассчитан в инфракрасном диапазоне и иметь вид к ⋅ γ + м ( к 2 − м 2 + я ϵ ) 1 − α / π , вместо пропагатора голых частиц к ⋅ γ + м к 2 − м 2 + я ϵ . Однако в ультрафиолете на коротких расстояниях, где, возможно, хотелось бы, чтобы эта точка зрения сохранялась больше, чем на больших расстояниях, это приближение разваливается.

«Слегка вне оболочки», о котором вы говорите, эквивалентно тому факту, что эффективный пропагатор не является (версия пропагатора Фейнмана) дельта-функцией в импульсном пространстве.

Многое из этого было разработано в 50-х и 60-х годах, но я понимаю, что это было вытеснено успехом математики ренормализационной группы. Вы можете посмотреть раздел II Томаса Аппельквиста и Дж. Караццоне, Phys. Rev. D 11, 2856–2861 (1975), «Инфракрасные сингулярности и массивные поля» , который представляет собой краткий, вполне читаемый обзор того времени (где я и нашел пропагатора выше). Тем не менее, на странице Википедии есть недавние ссылки.

Я немного не в себе, но это все, что я могу выразить здесь. Конечно, согласно Фейнману, мы все немного не в теме КТП.

Разве это поведение пропагатора не зависит от калибровки?

Чтобы реальная частица находилась вне оболочки, достаточно находиться в каком-то внешнем поле. Не нужно быть «поглощенным». «Поглощенными» являются виртуальные частицы, например, «виртуальные фотоны», описывающие нераспространяющиеся поля наподобие кулоновского.

При комптоновском рассеянии реальный электрон находится «вне оболочки» во время взаимодействия с реальным фотоном, т. е. в его поле.

"Слегка не в своей тарелке"?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v