
世界上有一些物理术语是欺骗性的小虫子。这些术语短语似乎简洁地描述了一个主题,将复杂的过程或互动封装成整洁,易于消化的信息块。但是他们是骗子。他们打算交流的概念实际上与行话所建议的概念完全不同。
以“虚拟粒子”为例。该术语应该回答一个非常古老的问题:粒子确切地相互作用?假设我们有两个带电的颗粒,让我们称他们为查尔斯和夏琳。让我们继续说,查尔斯和夏琳都受到负责。也许是电子;也许他们muons。没关系。重要的是,如果夏琳(Charlene)向查尔斯(Charles)赛跑,他们会互相反弹,最终以分开的方式走。 [5个神秘的颗粒潜伏地地下这是给出的
这种反弹是怎么发生的?是什么使查尔斯和夏琳能够互相交流,以便他们知道碰撞的全部说法并完成了新的方向?
这是一个非常基本的问题,因此,似乎如果我们能令人满意地回答它,我们就可以解锁宇宙的深层和重要的奥秘。
量子场理论的现代视角将光子(光线)视为电磁力的载体。 Charles和Charlene是充电的颗粒,因此它们与光相互作用。但是显然,查尔斯和夏琳并没有互相射击激光,因此简短的讽刺是“他们交换了虚拟光子。”
以Feynman的幽灵的名义做什么那意思是?
输入字段
让我们退后一步。回到旧日(即19世纪)物理学的观点,每个粒子都会产生一个电场,这基本上是针对其他粒子如何与之相互作用的指令表。在粒子的情况下,该磁场在粒子附近很强,并且更远。该磁场还指出了远离粒子的各个方向。 [物理学中最大的9个未解决的奥秘这是给出的
所以我们的查尔斯粒子产生了场地这渗透到了所有空间。像夏琳这样的其他粒子可以读取此字段并相应地移动。如果夏琳(Charlene)距离查尔斯(Charles)遥远,那么她读的领域的数字非常小,所以她几乎没有注意到查尔斯(Charles)的任何影响。但是当她接近时,她的田野读者就会脱颖而出。查尔斯的电场很清楚地说“走开”,她有义务。
在这种观点中,场地和真实和重要粒子。宇宙充满了东西,田地讲述了如何与其他东西互动的东西。
复仇
在20世纪初至中期,物理学家意识到宇宙是一个陌生的地方比我们想象的。他们将特殊的相对论与量子力学结合在一起,开发了量子场理论,我们只是说结果不是任何人所期望的。
顾名思义,场地得到了晋升。它不仅是表明一个粒子应该如何与另一个粒子相互作用的簿记设备,而且还出现了一些重点的斜体,而是出现了一些斜体主要物理对象。在这种现代,精致的宇宙视图中,电子不仅是一个孤独的粒子。哦,不。相反,有一个电子场,像法式吐司中的牛奶一样渗透到所有空间和时间。
这个字段是它- 是事物。颗粒?他们只是那个领域的碎屑。或者,更准确地说,它们是可以自由旅行的场地的激发(例如,摇摆)。这很重要,我会尽快回到它。
粒子聚会
这是事物开始变得模糊的地方。从一个地方到另一个地方的粒子并不完全停留粒子,或至少不是相同的粒子。
让我们回到带电粒子的查尔斯。由于他被起诉,根据定义,他与光线互动,这是电磁场。因此,电子场中的摇摆(由电子组成)会影响电磁场中的摇摆。所以,字面上地,当查尔斯(Charles)流浪时,他花了一些时间作为电子场摇摆,并且有些时间是电磁场摇摆。有时他是电子,有时他是一个光子 - 有点电磁(EM)场!
情况变得更糟。更糟。 Charles-tunter-em-wiggle可能会变成其他摇摆人,像妈妈的摆动一样。对于宇宙中的每个基本粒子,都有一个相应的领域,它们都彼此交谈并不断地来回摆动。
所有摇摆,子妻子和子材料的总和加起来加起来是我们所谓的“从一个地方传播到另一个地方的电子”。 [视频:“粒子存在是什么意思?”这是给出的
这一切在数学上都非常令人讨厌,但是像物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)这样的人提出了方便的技巧来完成一些科学工作。
实际上说
现在,经过大量的背景故事,我们可以解决主要问题。这些田地摇摆到和来回(有时是来回)。如果摇摆不定并旅行,我们将其称为“颗粒”。如果它们很快死亡,我们称它们为“虚拟颗粒”。但从根本上讲,它们都是田野的摇摆。
当查尔斯遇到夏琳时,他们不像两个小子弹准备互相猛击。取而代之的是,它们在各种领域中都很复杂,从一种类型的田地逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步逐步。
当他们确实足够靠近互动时,那就……凌乱。很混乱。摇摆和逆性,这是一个疯狂的混音。经过许多乏味的计算,量子场理论的机制确实提供了正确的答案(Charles和Charlene相互反弹),但细节引起了头痛。 [我在此视频中更详细地将其分解。这是给出的
因此,速记 - “他们交换虚拟颗粒”很容易从舌头上滚下来,一小些术语打包以包装一个非常复杂的过程。
但是,不幸的是,这不是很准确。
通过听这一集来了解更多信息。什么是虚拟粒子?“在问一个太空人播客上,可在iTunes在网上https://www.askaspaceman.com。由于@tanyadavis, @astromatt99,Tomas A.,Rae N.和许多其他对于导致这件作品的问题!使用#askaspaceman或跟随Paul在Twitter上询问您自己的问题@paulmatsutter和facebook.com/paulmattsutter。