Виртуальные частицы

В отличие от обычных частиц, которые могут свободно перемещаться в пространстве и времени, виртуальная частица существует только в течение короткого времени At, за которое она может отойти от нуклона на расстояние а, не превышающее a = At. По истечении времени виртуальная частица снова захватывается нуклоном. Таким образом, нуклон следует представлять себе как бы окруженным облаком непрерывно возникающих и поглощающихся виртуальных мезонов. Радиус этого мезонного облака (мезонной шубы ) равен [c.10]

В общем случае (см. ниже) производится интегрирование по импульсу виртуальной частицы. [c.15]

Следует заметить, что, несмотря на малость а, учет радиационных поправок представляет значительные трудности принципиального характера из за появления расходимостей при интегрировании по импульсу виртуальной частицы а возрастания числа различных диаграмм данного порядка п по мере роста п (подробнее см. 10, п. 3). [c.17]

Вычисление радиационных поправок представляет значительные трудности принципиального характера. Сущность этих трудностей заключается в том, что в отличие от диаграмм низшего порядка, где импульс виртуальной частицы определен [c.103]

Основные качественные выводы квантовой теории гравитации таковы. Рождение в физическом вакууме виртуальных частиц 216 [c.216]

На рис. 7.4 имеется отрезок электронной линии (соединяющий узлы), не имеющий ни одного свободного конца. Такого рода линии называются внутренними. За очень редкими исключениями внутренняя линия всегда относится к виртуальной частице. [c.319]

Если масса виртуальной частицы [c.325]

Близкой к вопросу о вакуумных петлях по духу и методам решения является проблема собственной энергии частиц, происхождение которой таково. За счет узлов рис. 7.9 (а также рис. 7.20 и 7.21) свободный электрон может на короткие промежутки времени и на расстояниях малой протяженности порождать виртуальные фотоны, а через них и дополнительные виртуальные электронно-позитронные пары. С этой точки зрения свободный электрон должен изображаться не одиночной прямой линией, а суммой этой линии и линий с теми же свободными концами, но содержащих временное испускание различных комбинаций виртуальных частиц (рис. 7.25). [c.329]

На вопрос о том, что же на самом деле представляет собой свободный электрон, современная теория исчерпывающего и математически законченного ответа не дает прежде всего потому, что все (кроме, конечно, первой) изображенные на рис. 7.25 диаграммы (равно как вакуумные петли типа рис. 7.24) при попытке рассчитать их численно приводят к бессмысленным бесконечным результатам. Эти бесконечности являются одним из главных препятствий развитию теории элементарных частиц. Частичный выход из этого положения был найден на следующем пути. Сумма на рис. 7.25 дает полную ( экспериментальную , физическую ) свободную частицу. Таким образом, каждая из линий фейнмановской диаграммы уже включает в себя сумму типа рис. 7.25, т. е. относится к физической частице с шубой из виртуальных частиц. [c.329]

Возникает естественный вопрос, являются ли виртуальные частицы и виртуальные процессы реальными или же представляют собой метод описания, привязанный к определенной заведомо приближенной и модельной расчетной методике. По двум причинам ответ на этот вопрос не так уж прост. Первая трудность связана с тем, что в микромире все наблюдения по необходимости косвенные и принципиально статистические. Вторая трудность связана с тем, что вопрос о реальности виртуальных частиц и процессов по самой своей сути родствен известному вопросу о том, существует или нет статуя внутри еще не обработанной глыбы мрамора. Если мы для положительного ответа на последний вопрос сделаем из глыбы статую, то самой глыбы уже не станет, равно как не станет и многих других статуй, которые из глыбы можно было бы сделать вначале. [c.330]

Во-вторых, даже если принять критерий макроскопических расстояний пролета , то и тут существование виртуальных частиц не так просто отвергнуть. Дело в том, что вероятность найти виртуальную частицу на макроскопическом расстоянии хотя и мала, но не равна нулю. [c.330]

Таким образом, мы приходим к выводу, что для ответа на вопрос о реальности существования виртуальных частиц надо четко сформулировать принимаемые критерии. [c.331]

Именно, радиус действия сил, соответствующих определенному механизму процесса, согласно соотношению неопределенностей имеет порядок Й/АМс, где ДМ — отклонение массы виртуальной частицы от ее реального значения, [c.384]

Отсюда прямо следует, что наибольшим радиусом действия будут обладать силы, соответствующие механизму с наименьшими отклонениями масс виртуальных частиц от реальных. С другой стороны, из-за волновых свойств частица с импульсом р при столкновениях может чувствовать расстояния, не меньшие к == hip. Поэтому можно ожидать, что при низких энергиях столкновений основную роль будут играть механизмы с минимальным отклонением виртуальных масс от реальных, а с повышением энергии начнут вступать в игру механизмы, соответствующие более высоким значениям ДМ. Проиллюстрируем все это на примере взаимодействия нуклон — нуклон, которое мы подробно анализировали в гл. V с иных точек зрения. Часто можно встретить утверждение о том, что это взаимодействие осуществляется путем обмена пионом (см. рис. 7.16), подобно тому как взаимодействие электрон — электрон осуществляется путем обмена фотоном (см. рис. 7.12). Однако расчет нук- [c.384]

ЧАСТИЦА (виртуальная—частица, которая рождается, а затем поглощается на промежуточных стадиях процесса взаимодействия, описываемого квантовой теорией поля [c.295]

ГДО fe—4-импульс виртуальной частицы. Бесконечно малая добавка в знаменателе этих выражений определяет правила обхода полюсов в точке к — т при интегрировании в комплексной плоскости энергии /сц и однозначно задаёт данную Г. ф. [c.537]

Однако, как и в КЭД, интегралы по импульсам виртуальных частиц оказываются бесконечными, расходящимися при больших или малых импульсах ультрафиолетовые расходимости и ИК-расходимости). [c.312]

Согласно этой теории, в вакууме, прежде считавшемся пустотой , непрерывно происходит рождение множества виртуальных, короткоживущих частиц (фотонов, электронов, позитронов и др.). Взаимодействие виртуальных частиц с реальными физическими объектами приводит к наблюдаемым физическим эффектам, например отклонению магнитного момента электрона от предсказываемого классической электродинамикой значения. В связи с этим принципиально иную трактовку получили, казалось бы, хорошо известные и прежде отождествлявшиеся понятия элементарный электрический заряд и заряд электрона . Поясним физику явления. Внесенный в физический вакуум электрон оказывается окруженным облаком виртуальных элект-роы-позитроняых пар (см. рис. 18), которое частично экранирует его заряд. Все такое образование в целом принято называть физическим электроном [65], а объект, лишенный облака вакуумной поляризгщии,— голым электроном. При наблюдении с больших расстояний измеряемый заряд оказывается вследствие экранирования меньшим заряда голого электрона, это и есть классический элементарный заряд е. По мере проникновения в глубь облака виртуальных электрон-позитроныых пар экранировка уменьшается, и измеряемый заряд должен возрастать. Подтверждением этого являются известные факты нарушения закона Кулона на малых расстояниях. В пределе эксперимент мог бы дать значение заряда голого электрона, но энергии зондирующих частиц при этом становятся настолько большими, что 110 [c.110]

Представление о виртуальных частицах радикально изменило привычные понятия о пустоте. Она оказалась весьма своеобразным физическим объектом, в ней непрерывно происходят процессы рождения и уничтожения виртуальных частиц. Ситуация из статической, мертвой превратилась в дина шческую, пустота получила название физического вакуума. Естественное объяснение имеет при этом отсутс1вие траектории у микрочастиц, статистический, вероятностный характер их движения. Случайно, нерегулярно возникающие виртуальные частицы непрерывно usauivio-действуют с реальными частицами. В результате параметры микрочастиц непрерывно меняются, флуктуируют. Непрерывно меняется их заряд из-за экранировки частиц виртуальными части- [c.175]

В настоящее время считается общепринятым, что все силы природы возникают в результате обмена частицами-переносчика-ми между взаимодействующими частицами. Частицы-перенос-чики могут быть испущены как самими взаимодействующими частицами, так и быть рожденными из кипящего физического вакуума. Время существования виртуальных частиц определяется уже известным соотношением At hjAE. В случае рождения безмассовых частиц — фотонов — одолженная у вакуума энергия может быть очень мала, что означает большое время жизни виртуальных фотонов. При этом виртуальные фотоны могут передавать действие электромагнитных сил на большие расстояния ( At велико), что и наблюдается в действительности. (Эти же представления элементарно объясняют убывание электромагнитных сил по закону R , так как площадь сферы, в которой распространяются фотоны, растет пропорционально а число виртуальных фотонов в ней постоянно.) [c.178]

Развивая предложение И. Е. Тамма и Д. Д. Иваненко, японский физик X. Юкава в 1935 г. выдвинул гипотезу о том, что частицы-переносчики могут иметь значительно большую массу, чем электрон. Возвращаясь к рис. 59, можно утверждать, что взаимодействие между конькобежцами будет тем сильнее, чем более тяжелыми частицами они перебрасываются. Необходимо отметить, что предложение Юкавы было смелым теоретическим предвидением — такие частицы в то время еще не были известны. Их массу можно оценить из соотношения неопределенностей. Время ЖИЗШ1 виртуальной частицы-посредника Ат hjhE, 184 [c.184]

В каждом узле также сохраняются энергия и импульс, но для внутренних линий уже, как правило, имеет место нарушение связи — p f = т с между энергией, импульсом и масссй. Наконец, в каждом узле сохраняется момент количества движения. При этом спин виртуальной частицы может принимать значения У, J — 1,. .. до V2 или нуля. Так, для виртуальных векторных частиц (или, что то же, для частиц со спином единица) возможны значения J = О, 1. [c.320]

Распространено следующее рассуждение, доказывающее, по мнению его сторонников, что виртуальные частицы нельзя считать реальными. Расстояние от места, где происходит реакция, до счетчика или иного регистрирующего прибора всегда является макроскопическим, т. е. неизмеримо большим, чем размеры области, в которой происходит процесс. На это бесконечно большое с точки зрения микромира расстояние могут уйти только реальные частицы. Но реальным является то, что попадает в регистрирующий прибор. Поэтому получается, что вир-Рис 7 26 Диаграм туальные частицы считать реальными нельзя. [c.330]

Все составляющие адрон субчастицы (т. е. валентные кварки и виртуальные частицы, образующие море ) называются партонами. При рассмотрении динамики адронных столкновений о свойствах партонов принимаются дополнительные модельные допущения, которые будут приведены в п. 8. [c.350]

В низшем порядке теории возмущений квантовой электродинамики процесс (1) описывается аннигиляцион-Еой Фейнмана диаграммой с виртуальным фотоном у (см. Виртуальные частицы) в промежуточном состоянии (рис., а). Процесс (2) происходит также через виртуальный фотон (рис., б) по совр. представлениям, в этом случае у переходит в пару быстрых кварка q) и анти-иварка (д) (рис., в), к-рые, испуская при взаимодейст-вив с вакуумом кары кварк-аптикварк, превращаются в адроны При высоких энергиях столкновения образующиеся адроны сохраняют направление движения первичных кварка и антикварка, и в конечном состоянии наблюдаются две адронные струи. Сечение таких процессов уменьшается обратно пропорционально квад- [c.85]

Ф-ции F выстраиваются но правилам Фейнмана, Однако нолученные таким способод выражения для F часто недостаточно быстро убывают в УФ-областв, когда импульсы р/ нек-рого набора виртуальных частиц стремятся к бесконечности. Интеграл М при этом расходится по соответствующей совокупности импульсных переменных. [c.218]

ВИРТУАЛЬНЫЕ ПЕРЕХОДЫ в квантовой теории — переходы физ. микроспсте.иы из одного состояния в другое, связанные с рождением и уничтоже-писм виртуальных частиц. [c.282]

ВИРТУАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ в квантовой теории — короткоживущие промежуточные состояния микросистемы, в к-рых нарушается обычная связь между эпергией, импульсом и массой системы (см. Виртуальные частицы). Обычно возникают при столк-новеииях микрочастиц,. Напр., при столкновении электрона с позитроном пара е+с аннигилирует в адроны через виртуальный у-квант. г. я. Мякишев, [c.282]

К вопросу о расходимостях можно подойти с др. стороны. Взаимодействие в КТП представляет собой обмен виртуальными частицами сколь угодно больших энергий. Поэтому при интегрировании по этим энергиям получаются расходящиеся выражения. В ОТО частицы ие могут быть точечными. Их минпм. разлюр определяется гравитационным радиусом (энергия), тем больше гравитац. радиус [c.525]

Особенно простыв выражения получаются для матричных элементов любого процесса в низшем порядке теории возмущений, к-рьш соответствуют т. н. дренес-пые диаграммы, не имеющие замкнутых петель,— после перехода к импульсному представлению в них вовсе не остаётся интегрирований. Для осн. процессов КЭД такие выражения для матричных элементов были получены на заре возникновения КТП в кон. 2()-х гг. и оказались в разумном согласии с опытом (уровень соответствия 10 —Ю" , т. е. порядка постоянной тонкой структуры а). Однако попытки вычисления радиационных поправок (т. е. поправок, связанных с учётом высших приближений) к этим выражениям, напр, к Клейна — Нишины — Тамма ф-ле (см. Клейна — Ни-шины формула) для комптоновского рассеяния, наталкивались на спедифич. трудности. Таким поправкам отвечают диаграммы с замкнутыми петлями из линий виртуальная частиц, импульсы к-рых не фиксированы законами сохранения, и полная поправка равна сумме вкладов от всех возможных импульсов. Оказалось, что в большинстве случаев возникающие при суммировании этих вкладов интегралы по импульсам виртуальных частиц расходятся в УФ-области, т. о. сами поправки оказываются не только не малыми, но бесконечными. [c.303]

Квантовая теория поля позволила трактовать как снецифич. вид движения возникновение и уничтожение элементарных частиц, объяснила их взаимодействие как обмен квантами соответствующих полей, и, углубляя понимание корпускулярно-волнового дуализма, стала рассматривать вещество и поле на микроуровне яекак отд. виды материи, различающиеся структурой,— соответственно дискретной (корпускулярной) и непрерывной (волновой) (что и.чеет место на макроуровне), а как две диалектически противоположных ипостаси вданого квантового поля. В её рамках вверено представление о специфик, форме бытия материи — виртуальных Частицах — и физ. вакууме как специфич. виде материи. Эти представления придают физ. реализацию философской категории возможности. [c.67]

ВИЯ — модели множественных процессов, в к-рых вторичные частицы (или группы частиц) с 4-импульсами р1 рождаются в узлах мультипериферич. цепочки в результате обмена виртуальными частицами с 4-им-цульсами (рис,) Наиб, популярны модели [c.216]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...