Seuraa 
Viestejä1501
Liittynyt12.5.2014

Palasin mietiskelemään vanhaa ketjuani
http://www.tiede.fi/keskustelu/4001804/ketju/voimat_ovat_energian_olomuo...
ja totesin siellä olevan Lentotaidottoman esityksiä virtuaalisista hiukkasista, joita hänen mielestään siis ei ole olemassa. Jos näin on, on muun muassa alemmassa linkissä kerrottua vakuumin virtuaalisten fotonien muuttamista tietyin toimenpitein todellisiksi fotoneiksi varsin vaikea ymmärtää. Huomasin, että kannattamani voimien energiaolemus on vieläkin kumoamatta. Jos energia on pelkkä luku, en vieläkään ymmärrä, että esim. atomipommin räjähtäessä kehittyy valtavia voimia, joita ei voi selittää muuksi kuin energian muuntuneiksi muodoiksi – koska kaikki räjähdyksessä vapautuva on kaiketi aluksi energiaa. Tai sitten jotain muuta, jota tuskin voi hahmottaa pelkkänä lukuna. Mutta filosofiaa? Tuskinpa Hiroshiman asukkaiden mielestä.

Lentotaidoton kirjoitti: ”Fyysikot puhuvat virtuaalisista hiukkasista kuin ne olisivat olemassa, mutta harva miettii ovatko ne todellisia. Yleensä ajatellaan, että fysiikan kannalta merkitystä on vain sillä, mitä voi havaita, mikään muu ei ole paikalleen kiinnitettyä; käsitys, joka saattaa olla liian naiivi.
Minä: Eli tarvitaan laskutoimitusta (perturbatiivinen matematiikka). Feynmannin diagrammit ymmärretään usein väärin. Ne eivät ole kuvauksia fyysisistä prosesseista, vaan ainoastaan laskukaavoja (kuten olen useasti huomauttanut).”

Seuraavassa on vanha, aristeleva linkki, jossa kerrotaan virtuaalisia fotoneja käsittelemällä saadun reaalisia fotoneja. Eräässä uudemmassa artikkelissa esitetään, että jos energia vain riittäisi, voitaisiin vakuumin virtuaalisesta aineksesta saada ulos raskaampiakin alkeishiukkasia.
https://phys.org/news/2011-11-scientists-vacuum.html

Sivut

Kommentit (70)

QS
Seuraa 
Viestejä4350
Liittynyt26.7.2015

Suhtautuisin varauksella väitteeseen, että vakuumista saadaan ulos todellisia fotoneja. Väitteelle ei ole tietääkseni  teoreettista pohjaa.

On mahdollista sanoa, että 'virtuaalifotoni muuttuu todelliseksi', mutta täytyy muitaa muutama asia: Koejärjestelyssä käytetään atomeja, joilla on suuri liike-energia. Näiden elektronit vuorovaikuttavat sen sähkömagneettisen kentän kanssa, josta 'todellisiksi muuttuvia virtuaalifotoneja' kaivellaan esiin.

Kenttä vuorovaikuttaa siis aineen kanssa. Jos kentän ja aineen vuorovaikutusta lasketaan tarkasti, niin kentän ns. vakuumikuplat (raivostuttava sana, koska vakuumi ei ole tuon kuplan lähde) vuorovaikuttavat aineen kanssa.

Kentän virtuaalifotoni vuorovaikuttaa aineen elektronin kanssa, ja tuosta vuorovaikutuksesta irtoaa todellinen fotoni, joka voidaan mitata.

QED:ssä ei ole mahdollista saada virtuaalifotonia suoraan muuttumaan oikeaksi fotoniksi. Väliin tarvitaan jokin hiukkanen joka antaa todelliselle fotonille energian.

käyttäjä-3779
Seuraa 
Viestejä1501
Liittynyt12.5.2014

Jotkut fyysikot esim. Aalto-yliopistossa uskovat edelleen saaneensa virtuaalisia fotoneja muuntumaan todellisiksi, mittauslaitteisiin vaikuttaviksi (detectable) fotoneiksi. Pohjimmiltaan kysymykseni on kuitenkin se, ovatko virtuaaliset hiukkaset pelkkiä matemaattisia objekteja ilman mitään oliotaustaa, vaan jotain muutakin. Asia on ehkä vaikeampi kuin oikein hahmotankaan; kaikki oleva niin oliot, mitattavat asiat kuin tuntemukset ja koko tietoisuus voivat olla vaikka pelkkää matematiikkaa. Tämän näkemyksen esittäjän kanssa voisin olla yhtä mieltä.  (Informaatio ei liene ajateltavissa miksikään perinteiseksi tai edes fyysikkojen näkemyksen mukaiseksi  aineeksi, mutta esim. IIT:ssä tietoisuus on juuri informaatiota).

https://www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130226092128.htm

According to the laws of quantum mechanics, it is a state with abundant potentials. Vacuum contains momentarily appearing and disappearing virtual pairs, which can be converted into detectable light particles.

käyttäjä-3779
Seuraa 
Viestejä1501
Liittynyt12.5.2014

Myös energiasta on sanottu, että se on pelkkä luku.  Varmaan jokainen kuitenkin myöntää, että käsitteen "energia" puitteissa esiintyy jotain muutakin kuin lukuja. Jos käsitettä "energia" ei millään muotoa saa olioida, voidaan sen tilalla puhua siitä, mitä esimerkiksi atomipommin räjähtäessä tapahtuu ja mikä ei siis ole pelkkiä lukuja, jollain muulla nimellä, vaikka "energia2". 

Nyt voidaan vaihtaa aihetta ja palata ketjun otsikkoon. Mielestäni seuraava väite tukee (vaikkakaan ei ehkä todista) voiman pitämistä energian2 erityislaatuisena muotona:  Voima voi olla jos ja vain jos energia2 on.

Ei siis ole energiaa2 ilman voiman ilmenemistä eikä voimaa ilman energian2 ilmenemistä. Tämä väite on helposti kumottavissa osoittamalla jonkun voiman esiintyvän ilman energiaa. Välittömästi askarruttaa kysymys, olisiko massaenergia tuollainen ilman voiman esiintymistä tapahtuva energia2:n esiintyminen. Voi olla, jos hiukkasten energia2 ei ennen purkautumistaan ole jotenkin esim. vahvan vuorovaikutuksen kentässä ja muissakin kentissä.  Ja eikös ydinräjähdyksessä ilmenekin voima?

Tämä on yksi monista tavoista lähestyä kysymystä enkä tiedä, olenko oikeassa ja voiko asiaa ylipäänsä lähestyä näin.  Pitäisikö pysyä tiukasti jonkun yleisesti hyväksytyn teorian puitteissa, jolloin asia ehkä olisikin toisin kuin yllä olen pohtinut.

QS
Seuraa 
Viestejä4350
Liittynyt26.7.2015

Energia on luonnon neljästä perusvuorovaikutuksesta löydetty suure. Jos vuorovaikutuksia ei olisi, ei olisi energiaakaan. Tuolta pohjalta vuorovaikutukset ovat 'olioitavia'. Ja energia näihin liittyvä ominaisuus. Voimia ei ole ilman vuorovaikutuksia, eikä ilman energiaakaan.

Eusa
Seuraa 
Viestejä14394
Liittynyt16.2.2011

käyttäjä-3779 kirjoitti:
Myös energiasta on sanottu, että se on pelkkä luku.  Varmaan jokainen kuitenkin myöntää, että käsitteen "energia" puitteissa esiintyy jotain muutakin kuin lukuja. Jos käsitettä "energia" ei millään muotoa saa olioida, voidaan sen tilalla puhua siitä, mitä esimerkiksi atomipommin räjähtäessä tapahtuu ja mikä ei siis ole pelkkiä lukuja, jollain muulla nimellä, vaikka "energia2". 

Nyt voidaan vaihtaa aihetta ja palata ketjun otsikkoon. Mielestäni seuraava väite tukee (vaikkakaan ei ehkä todista) voiman pitämistä energian2 erityislaatuisena muotona:  Voima voi olla jos ja vain jos energia2 on.

Ei siis ole energiaa2 ilman voiman ilmenemistä eikä voimaa ilman energian2 ilmenemistä. Tämä väite on helposti kumottavissa osoittamalla jonkun voiman esiintyvän ilman energiaa. Välittömästi askarruttaa kysymys, olisiko massaenergia tuollainen ilman voiman esiintymistä tapahtuva energia2:n esiintyminen. Voi olla, jos hiukkasten energia2 ei ennen purkautumistaan ole jotenkin esim. vahvan vuorovaikutuksen kentässä ja muissakin kentissä.  Ja eikös ydinräjähdyksessä ilmenekin voima?

Tämä on yksi monista tavoista lähestyä kysymystä enkä tiedä, olenko oikeassa ja voiko asiaa ylipäänsä lähestyä näin.  Pitäisikö pysyä tiukasti jonkun yleisesti hyväksytyn teorian puitteissa, jolloin asia ehkä olisikin toisin kuin yllä olen pohtinut.


Tutkimussuunnitelmassani on eräänä kohtana selvittää olisiko löydettävissä konsistenttia mallia niin, että olisi viritystiloja muuttavat kvanttivaihdot, puskut, ja niiden puute, jolloin toteutuma on vapaa putoaminen kentässä...

Hienorakennevakio suoraan vapausasteista: 1 / (1^0+2^1+3^2+5^3+1^0/2^1*3^2/5^3) = 1 / 137,036

QS
Seuraa 
Viestejä4350
Liittynyt26.7.2015

käyttäjä-3779 kirjoitti:
Jotkut fyysikot esim. Aalto-yliopistossa uskovat edelleen saaneensa virtuaalisia fotoneja muuntumaan todellisiksi, mittauslaitteisiin vaikuttaviksi (detectable) fotoneiksi. Pohjimmiltaan kysymykseni on kuitenkin se, ovatko virtuaaliset hiukkaset pelkkiä matemaattisia objekteja ilman mitään oliotaustaa, vaan jotain muutakin. Asia on ehkä vaikeampi kuin oikein hahmotankaan; kaikki oleva niin oliot, mitattavat asiat kuin tuntemukset ja koko tietoisuus voivat olla vaikka pelkkää matematiikkaa. Tämän näkemyksen esittäjän kanssa voisin olla yhtä mieltä.  (Informaatio ei liene ajateltavissa miksikään perinteiseksi tai edes fyysikkojen näkemyksen mukaiseksi  aineeksi, mutta esim. IIT:ssä tietoisuus on juuri informaatiota).

https://www.sciencedaily.com/releases/2013/02/130226092128.htm

According to the laws of quantum mechanics, it is a state with abundant potentials. Vacuum contains momentarily appearing and disappearing virtual pairs, which can be converted into detectable light particles.

Kuvailevat näin: "...small quantum fluctuations of the ground state become parametrically transformed into real, measurable oscillations of the superconducting phase."

Fotonit irtoavat pareittain, samalla lainalaisuudella kuin Spontaneous parametric down-conversion (SPDC) prosessissa. Tuossa sopivaan kiteeseen ammutaan laserpulsseja, jolloin silloin tällöin (hyvin harvoin) kiteestä irtoaa kaksi lomittunutta fotonia kahteen eri suuntaan. Prosessissa säilyy energia ja liikemäärä kiteen sisällä. Samoin kuin dynaamisessa Casimirin kokeessakin. Energia saadaan liikkuvasta peilistä, ei vakuumista.

SPDC:n, kuten dynaamisen Casimirin ilmiönkin, perusteluna käytetään vakuumin fluktuaatioita.

En ole koskaan nähnyt teoriaa, jossa vakuumifluktuaatiot kytkeytyisivät jossain vuorovaikutus-Hamiltonissa laserista ammuttuun fotoniin tai Casimirin levyihin. Ilman hatusta vedettyä virtuaalifotonia, joka ilmestyy verteksiin tyhjästä perustelematta. Jos joku esittelisi, en suhtautuisi niin varauksella virtuaalifotonien irrotukseen vakuumista. Syyhän voi olla meitsin tietämättömyyskin, eli en vain ole yksityiskohtaiseen teoriaan törmännyt.

p.s Casimirin ilmiö voidaan selittää Van der Waalsin voimalla, ilman vakuumia.

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä5533
Liittynyt26.3.2005

3779: Pohjimmiltaan kysymykseni on kuitenkin se, ovatko virtuaaliset hiukkaset pelkkiä matemaattisia objekteja ilman mitään oliotaustaa, vaan jotain muutakin.

Otetaan esimerkki: Higgs löydettiin suurelta osalta kahden gluonin törmäyksestä. Syntynyt Higgs sitten hajosi nopeasti (alle 10^-21 sek) esim (mm.) kahdeksi määrätynenergiseksi fotoniksi.

No mutta eihän tässä ole mitään järkeä. Tiedetään että Higgs ei seurustele massattomien (gluoni) hiukkasten kanssa. Toisaalta gluonit ovat vuorovaikutuksessa (massallisten) kvarkkien kanssa värivoiman kautta. Ja  gluonit taas ovat (sähkö)varaukseetomia hiukkasia ja kvarkit varauksellisia. Ja taas sitten fotonit varaukseetomia. Missä mättää?

No selitys on se, että gluonien törmäys synnyttää raskaan virtuaalisen kvarkkiparin, joka hajoaa Higgsiksi. Kvarkkien kokonaisvaraus  ja kvarkkiluku nollia. Samoin Higgsin hajoamisessa syntyy ensin varautunut virtuaalinen hiukkanen joka sitten hajoaa kahdeksi fotoniksi.

Ja todella, kuten nimi sanoo, ei virtuaalinen tarkoita oikeaa. Tässä täytyy muistaa se, mitä ”hiukkaset” ylipäätään ovat. Ne eivät ole ”alheistöhnästä” muodostuneita palleroita, vaan omien kenttiensä häiriöitä. Sekä oikeat että virtuaaliset hiukkaset ovat näitä eksitaatioita. Selvä ero on kuitenkin. Oikeat hiukkaset ovat juuri määrätynlaisia, kiltisti pitkiä aikoja ja matkoja käyttäytyviä häiriöitä. Siksi esim kaikki kosmoksen elektronit ovat täsmälleen samanlaisia. Virtuaalihiukkasilla voi olla mitä tahansa eksitaatioita eikä niitä voi ottaa kiinni ja havainnoida. Niinpä ne eivät ole ”todellisia”, ei edes monien kirjojen mainostamina ”äärimmäisen lyhyinä aikoina”. Ne yksinkertaisesti ovat Feynmannin diagrammeissa vain laskukaavoja.

QS
Seuraa 
Viestejä4350
Liittynyt26.7.2015

Quantum State kirjoitti:

---

Kenttä vuorovaikuttaa siis aineen kanssa. Jos kentän ja aineen vuorovaikutusta lasketaan tarkasti, niin kentän ns. vakuumikuplat (raivostuttava sana, koska vakuumi ei ole tuon kuplan lähde) vuorovaikuttavat aineen kanssa.

---

QS, hel***in urpo, selität mitä sattuu.

vakuumikuplat eivät vuorovaikuta, ne poistetaan vastatermeillä. Se, mikä vuorovaikuttaa, on radiative correction-termit, ne korkeamman kertaluvuvun termit.

JPI
Seuraa 
Viestejä24839
Liittynyt5.12.2012

Lentotaidoton kirjoitti:
3779: Pohjimmiltaan kysymykseni on kuitenkin se, ovatko virtuaaliset hiukkaset pelkkiä matemaattisia objekteja ilman mitään oliotaustaa, vaan jotain muutakin.

Otetaan esimerkki: Higgs löydettiin suurelta osalta kahden gluonin törmäyksestä. Syntynyt Higgs sitten hajosi nopeasti (alle 10^-21 sek) esim (mm.) kahdeksi määrätynenergiseksi fotoniksi.

No mutta eihän tässä ole mitään järkeä. Tiedetään että Higgs ei seurustele massattomien (gluoni) hiukkasten kanssa. Toisaalta gluonit ovat vuorovaikutuksessa (massallisten) kvarkkien kanssa värivoiman kautta. Ja  gluonit taas ovat (sähkö)varaukseetomia hiukkasia ja kvarkit varauksellisia. Ja taas sitten fotonit varaukseetomia. Missä mättää?

No selitys on se, että gluonien törmäys synnyttää raskaan virtuaalisen kvarkkiparin, joka hajoaa Higgsiksi. Kvarkkien kokonaisvaraus  ja kvarkkiluku nollia. Samoin Higgsin hajoamisessa syntyy ensin varautunut virtuaalinen hiukkanen joka sitten hajoaa kahdeksi fotoniksi.

Ja todella, kuten nimi sanoo, ei virtuaalinen tarkoita oikeaa. Tässä täytyy muistaa se, mitä ”hiukkaset” ylipäätään ovat. Ne eivät ole ”alheistöhnästä” muodostuneita palleroita, vaan omien kenttiensä häiriöitä. Sekä oikeat että virtuaaliset hiukkaset ovat näitä eksitaatioita. Selvä ero on kuitenkin. Oikeat hiukkaset ovat juuri määrätynlaisia, kiltisti pitkiä aikoja ja matkoja käyttäytyviä häiriöitä. Siksi esim kaikki kosmoksen elektronit ovat täsmälleen samanlaisia. Virtuaalihiukkasilla voi olla mitä tahansa eksitaatioita eikä niitä voi ottaa kiinni ja havainnoida. Niinpä ne eivät ole ”todellisia”, ei edes monien kirjojen mainostamina ”äärimmäisen lyhyinä aikoina”. Ne yksinkertaisesti ovat Feynmannin diagrammeissa vain laskukaavoja.

Jos sitä yllä mainitsemaasi (varattua?? ) virtuaalihiukkasta, joka hajoaa kahdeksi fotoniksi, ei ole olemassa niin mistäs ne fotonit sitten tupsahtavat, heh?
Todelliselle hiukkaselle pätee
E^2 = m^2 + p^2, mutta virtuaaliselle ei. Mutta entäs jos se melkein pätee virtuaaliselle (kuten on mahdollista), niin onko kyseessä melkein todellinen hiukkanen?

3³+4³+5³=6³

JPI
Seuraa 
Viestejä24839
Liittynyt5.12.2012

Quantum State kirjoitti:
Quantum State kirjoitti:

---

Kenttä vuorovaikuttaa siis aineen kanssa. Jos kentän ja aineen vuorovaikutusta lasketaan tarkasti, niin kentän ns. vakuumikuplat (raivostuttava sana, koska vakuumi ei ole tuon kuplan lähde) vuorovaikuttavat aineen kanssa.

---

QS, hel***in urpo, selität mitä sattuu.

vakuumikuplat eivät vuorovaikuta, ne poistetaan vastatermeillä. Se, mikä vuorovaikuttaa, on radiative correction-termit, ne korkeamman kertaluvuvun termit.

Feynmanin kuvioissa ne vakuumikuplat voidaan unohtaa tulevien ja lähtevien hiukkastan viivoista, mutta ei vv:tä vastaavista sisäisistä viivoista. Olikos noin?

3³+4³+5³=6³

QS
Seuraa 
Viestejä4350
Liittynyt26.7.2015

JPI kirjoitti:
Quantum State kirjoitti:
Quantum State kirjoitti:

---

Kenttä vuorovaikuttaa siis aineen kanssa. Jos kentän ja aineen vuorovaikutusta lasketaan tarkasti, niin kentän ns. vakuumikuplat (raivostuttava sana, koska vakuumi ei ole tuon kuplan lähde) vuorovaikuttavat aineen kanssa.

---

QS, hel***in urpo, selität mitä sattuu.

vakuumikuplat eivät vuorovaikuta, ne poistetaan vastatermeillä. Se, mikä vuorovaikuttaa, on radiative correction-termit, ne korkeamman kertaluvuvun termit.

Feynmanin kuvioissa ne vakuumikuplat voidaan unohtaa tulevien ja lähtevien hiukkastan viivoista, mutta ei vv:tä vastaavista sisäisistä viivoista. Olikos noin?

Korkeamman kertaluvun termeissä niitä kuplia voi olla ulkoisissa hiukkasissakin (kuvassa e-j kohdat). Ja nuohan antavat kontribuutionsa transitioamplitudiin. Vai tarkoititko jotain muuta?

Aiemmin puhuin vakuumikuplista, joihin ei tule ulkoisia viivoja lainkaan, vaan killuu avaruudessa itsenäisenä suljettuna silmukkana. Alussa 4-liikemäärä nolla ja lopussa 4-liikemäärä nolla. Kuplan jomman kumman viivan energian oltava negatiivinen, joten ovat virtuaalisia. Tuo kupla ei vuorovaikuta ympäröivän maailman kanssa. Se on yksi termeistä, joka sisältyy toisen kertaluvun (tai järjestyksessä kolmanteen) termiin, jos sitä hakisi niistä sarjakehitelmistä. Nuo kuplat summautuvat nollaksi, ja eivät vaikuta mihinkään. Moinen kupla on ehkä lähimpänä kuvausta, joka yleensä annetaan vakuumin fluktuaatioista.

Sitten on suljettuja silmukoita (self-energy diagram), joissa verteksiin tulee esim. elektroni, se jakautuu virtuaalifotonista ja virtuaalielektroniasta muodostuvana silmukkana, ja jatkuu taas todellisena elektronina. Näitä ei voi poistaa, kun tuon silmukan kaikki mahdolliset liikemäärä-kombinaatiot pitää summata yhteen, jotta saadaan oikea transitio-amplitudi.

Elektronin sijasta fotonillakin on self-energy diagrammeja, ja niitä kait kutsutaan vakuumin polarisaatio silmukoiksi. Siinä silmukka muodostuu kahdesta virtuaali-fermionista.

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä5533
Liittynyt26.3.2005

JPI: Jos sitä yllä mainitsemaasi (varattua?? ) virtuaalihiukkasta, joka hajoaa kahdeksi fotoniksi, ei ole olemassa niin mistäs ne fotonit sitten tupsahtavat, heh?

Myös fyysikot puhuvat ”slangia” eli jargonia virtuaalihiukkasista. ”Virtuaalihiukkanen” (siis lainausmerkeissä) hajoaa kahdeksi fotoniksi. Sitä EI kuitenkaan OLE fyysisesti olemassa. Tässä pitäisi lähteä filosofoimaan, mitä tarkoittaa ”olla olemassa”. Fysiikan mielessä virtuaalisia hiukkasia ei ole olemassa. Jos ja kun ne ovat laskukaavoja, niin ne ovat laskukaavoja. Tämä on vähän hankalaa, kun ns virtuaaliprosessit kuitenkin ”tuottavat” monia havaittavia ilmiöitä, esim. kaikki vuorovaikutukset. Verbaaliselostukset ovat kukkaiskieltä, kuten niin monesti todettu.

Ainut tuntemani ”sillä rajalla” oleva syteemi on esim. protoni (ja neutroni). Se on maailmankaikkeuden tiheimmin pakattu systeemi. Monasti mainitaan vain ns ”valenssikvarkit”. Tämä on osatotuus. Tosiasiassa protonissa on ziljoonia kvarkki/antikvarkki –pareja, gluoneja ja muuta sälää (fotoneja jne), niin että konfiguraatio ei ikuna ole sama (eikä sitä pystytä identifioimaan). Protonin ja neutronin tekevät vain nämä ”valenssikvarkkien” ylijäämät. Kun tiedetään värivankeus (ja sen tuomat lyhyet matkat  valonnopeudella/lähes valonnopeudella), niin hiukkasen elämä ”todellisena” on tulkintakysymys. Sillä ei liene yksinketaisesti aikaa/tilaa identifioitua ”todellisena”. Sen tähdenhän Higgs häärää protonissa minimaalisesti ja protonin massasta vain noin 1,5% johtuu Higgsistä.

QS
Seuraa 
Viestejä4350
Liittynyt26.7.2015

JPI kirjoitti:
Lentotaidoton kirjoitti:
3779: Pohjimmiltaan kysymykseni on kuitenkin se, ovatko virtuaaliset hiukkaset pelkkiä matemaattisia objekteja ilman mitään oliotaustaa, vaan jotain muutakin.

Otetaan esimerkki: Higgs löydettiin suurelta osalta kahden gluonin törmäyksestä. Syntynyt Higgs sitten hajosi nopeasti (alle 10^-21 sek) esim (mm.) kahdeksi määrätynenergiseksi fotoniksi.

No mutta eihän tässä ole mitään järkeä. Tiedetään että Higgs ei seurustele massattomien (gluoni) hiukkasten kanssa. Toisaalta gluonit ovat vuorovaikutuksessa (massallisten) kvarkkien kanssa värivoiman kautta. Ja  gluonit taas ovat (sähkö)varaukseetomia hiukkasia ja kvarkit varauksellisia. Ja taas sitten fotonit varaukseetomia. Missä mättää?

No selitys on se, että gluonien törmäys synnyttää raskaan virtuaalisen kvarkkiparin, joka hajoaa Higgsiksi. Kvarkkien kokonaisvaraus  ja kvarkkiluku nollia. Samoin Higgsin hajoamisessa syntyy ensin varautunut virtuaalinen hiukkanen joka sitten hajoaa kahdeksi fotoniksi.

Ja todella, kuten nimi sanoo, ei virtuaalinen tarkoita oikeaa. Tässä täytyy muistaa se, mitä ”hiukkaset” ylipäätään ovat. Ne eivät ole ”alheistöhnästä” muodostuneita palleroita, vaan omien kenttiensä häiriöitä. Sekä oikeat että virtuaaliset hiukkaset ovat näitä eksitaatioita. Selvä ero on kuitenkin. Oikeat hiukkaset ovat juuri määrätynlaisia, kiltisti pitkiä aikoja ja matkoja käyttäytyviä häiriöitä. Siksi esim kaikki kosmoksen elektronit ovat täsmälleen samanlaisia. Virtuaalihiukkasilla voi olla mitä tahansa eksitaatioita eikä niitä voi ottaa kiinni ja havainnoida. Niinpä ne eivät ole ”todellisia”, ei edes monien kirjojen mainostamina ”äärimmäisen lyhyinä aikoina”. Ne yksinkertaisesti ovat Feynmannin diagrammeissa vain laskukaavoja.

Jos sitä yllä mainitsemaasi (varattua?? ) virtuaalihiukkasta, joka hajoaa kahdeksi fotoniksi, ei ole olemassa niin mistäs ne fotonit sitten tupsahtavat, heh?
Todelliselle hiukkaselle pätee
E^2 = m^2 + p^2, mutta virtuaaliselle ei. Mutta entäs jos se melkein pätee virtuaaliselle (kuten on mahdollista), niin onko kyseessä melkein todellinen hiukkanen?

Heh, melkein todellinen hiukkanen : )

Mutta hei tuosta higgsistä. Pitikö Ltaidottoman postauksessa lukea ennemmin että hajoaa kahdeksi varautuneeksi virtuaalihiukkaseksi (virtuaalikvarkkeja, joiden varausten summa on nolla), ja nämä hajoavat edelleen fotoneiksi. Näin varaus säilyy.

QS
Seuraa 
Viestejä4350
Liittynyt26.7.2015

Pitäisikö vielä pohtia virtuaalisen ja todellisen hiukkasen eroja. Eihän tätä ole filosofoitu kuin vajaa sata vuotta, joten laitetaan muutama minuutti lisää.

Näkökulmaksi perienteinen qft, koska en tunne hila-qft tai muita geometrisia rakennelmia.

Meillä tulee läjä hiukkasia eri suunnista johonkin avaruuden pisteeseen erilaisilla liikemäärillä. Hiukkaset ovat samoja tai eri hiukkasia, tai sitten siihen tulee vain yksi hiukkanen.

Tavoitteena on rakentaa sirontamatriisi, jonka avulla voidaan laskea todennäköisyydet eri vaihtoehtoisille lopputuloksille. Lopputuloksena tuosta pisteestä lennähtää läjä samoja tai eri hiukkasia erilaisilla liikemäärillä eri suuntiin. Tai ehkä tulee yksi Higgs ja lennähtää ulos pari fotonia.

Oikein yksinkertaisesti, ja kaikki tieteellisyys unohtaen, heh :

Otetaan siis paperi, ja kirjoitetaan erilaisia tulevien hiukkasten kombinaatiota paperille allekkain. Sitten isketään tuota pystyvektorin ( = numeroita allekkain) näköistä kapistusta matriisilla ( = kerrotaan noita numeroita matriisin elementeillä). Laskennan lopputuloksena meillä on paperin toisessa laidassa uusi kasa allekkain olevia numeroita, jotka poikkeavat alkuperäisestä läjästä tai voivat olla samojakin osittain. Sirontamatriisi on tuottanut todennäköisyydet eri lopputuloksille.

Sirontamatriisi on olennainen otus tässä, sehän ne alkutilanteen hiukkaset murskaa lopputilanteen hiukkasiksi.

Sirontamatriisin rakentaminen onnistuu käytännössä häiriöteorian avulla (perturbatiivinen qft). Tämä tarkoittaa sitä, että sirontamatriisissa on hiukkasten vuorovaikutusta kuvaava matematiikka puretteu auki pitkäksi litaniaksi sarjakehitelmän termejä.

Nyt kuitenkin fysikaalisesti tilanne on yksinkertainen: on alkutilan todelliset hiukkaset, ja jumalaton räjähdys matriisin muodossa, ja sitten savun hälvettyä paperilla näkyy lopputilan todelliset hiukkaset.

Se mitä sirontamatriisin sisällä oon (eli matematiikkaa, spinejä, polarisaatioita, liikemääriä, kytkinvakioita, integraaleja, renormalisaatiokorjauksia, todellisia ja epätodellisia hiukkasominaisuuksia) ei ole mitattavissa olevaa tavaraa. Vain alku ja lopputulos on. Yksittäinen Feynmanin diagrammi kuvaa yhtä pientä termiä tuolla matriisin jonkin alkion sisällä. Oikeasti yksittäinen diagrammi ei tarkoita mitään, vaan kaikkien lukemattomien diagrammien yhdistelmä on se, joka tuon jumalattoman räjähdyksen aiheuttaa. Siispä: Kun vaikkapa Higgs hajoaa kahdeksi fotoniksi, niin emme voi reaalimaailman näkökulmasta sanoa oikeastaan yhtään mitään siitä, että mikä siellä Higgsin ja kahden fotonin välissä on ollut. Siellä on ollut kaikki noin ziljoona eri vaihtoehtoista Feynmannin diagrammia yhtä aikaa. Ja jostain syystä tällä kertaa vain sattui niin, että ulos tupsahti kaksi fotonia. Ja vain nuo lopulliset mitattavat fotonit ovat totta, loppu on jäänyt luonnon salaisuudeksi. Seuraavaalla matriisin iskulla sieltä tulee ulos jotain muuta, luoja tietää mitä.

(tuli mieleeni tekninenkin asia: Virtuaalisia ja todellisia hiukkasia voi lähestyä sitäkin kautta, että vain todellisilla hiukkasilla, eli ulkoisilla viivoilla Feynmanin diagrammissa, on luonti- ja tuohoamisoperaattorit. Virtuaalisilla näitä ei ole. Ja vain todelliset hiukkaset voidaan luoda tai tuhota tuossa äsken maalailemassani paperilla olevassa allekkain kirjoitetussa hiukkasläjässä.)

Tämmöinen vilosoohvinen virtuaali-kirjoitus. Kiitos ja anteeksi. 🙈

JPI
Seuraa 
Viestejä24839
Liittynyt5.12.2012

Quantum State kirjoitti:
Pitäisikö vielä pohtia virtuaalisen ja todellisen hiukkasen eroja. Eihän tätä ole filosofoitu kuin vajaa sata vuotta, joten laitetaan muutama minuutti lisää.

Näkökulmaksi perienteinen qft, koska en tunne hila-qft tai muita geometrisia rakennelmia.

Meillä tulee läjä hiukkasia eri suunnista johonkin avaruuden pisteeseen erilaisilla liikemäärillä. Hiukkaset ovat samoja tai eri hiukkasia, tai sitten siihen tulee vain yksi hiukkanen.

Tavoitteena on rakentaa sirontamatriisi, jonka avulla voidaan laskea todennäköisyydet eri vaihtoehtoisille lopputuloksille. Lopputuloksena tuosta pisteestä lennähtää läjä samoja tai eri hiukkasia erilaisilla liikemäärillä eri suuntiin. Tai ehkä tulee yksi Higgs ja lennähtää ulos pari fotonia.

Oikein yksinkertaisesti, ja kaikki tieteellisyys unohtaen, heh :

Otetaan siis paperi, ja kirjoitetaan erilaisia tulevien hiukkasten kombinaatiota paperille allekkain. Sitten isketään tuota pystyvektorin ( = numeroita allekkain) näköistä kapistusta matriisilla ( = kerrotaan noita numeroita matriisin elementeillä). Laskennan lopputuloksena meillä on paperin toisessa laidassa uusi kasa allekkain olevia numeroita, jotka poikkeavat alkuperäisestä läjästä tai voivat olla samojakin osittain. Sirontamatriisi on tuottanut todennäköisyydet eri lopputuloksille.

Sirontamatriisi on olennainen otus tässä, sehän ne alkutilanteen hiukkaset murskaa lopputilanteen hiukkasiksi.

Sirontamatriisin rakentaminen onnistuu käytännössä häiriöteorian avulla (perturbatiivinen qft). Tämä tarkoittaa sitä, että sirontamatriisissa on hiukkasten vuorovaikutusta kuvaava matematiikka puretteu auki pitkäksi litaniaksi sarjakehitelmän termejä.

Nyt kuitenkin fysikaalisesti tilanne on yksinkertainen: on alkutilan todelliset hiukkaset, ja jumalaton räjähdys matriisin muodossa, ja sitten savun hälvettyä paperilla näkyy lopputilan todelliset hiukkaset.

Se mitä sirontamatriisin sisällä oon (eli matematiikkaa, spinejä, polarisaatioita, liikemääriä, kytkinvakioita, integraaleja, renormalisaatiokorjauksia, todellisia ja epätodellisia hiukkasominaisuuksia) ei ole mitattavissa olevaa tavaraa. Vain alku ja lopputulos on. Yksittäinen Feynmanin diagrammi kuvaa yhtä pientä termiä tuolla matriisin jonkin alkion sisällä. Oikeasti yksittäinen diagrammi ei tarkoita mitään, vaan kaikkien lukemattomien diagrammien yhdistelmä on se, joka tuon jumalattoman räjähdyksen aiheuttaa. Siispä: Kun vaikkapa Higgs hajoaa kahdeksi fotoniksi, niin emme voi reaalimaailman näkökulmasta sanoa oikeastaan yhtään mitään siitä, että mikä siellä Higgsin ja kahden fotonin välissä on ollut. Siellä on ollut kaikki noin ziljoona eri vaihtoehtoista Feynmannin diagrammia yhtä aikaa. Ja jostain syystä tällä kertaa vain sattui niin, että ulos tupsahti kaksi fotonia. Ja vain nuo lopulliset mitattavat fotonit ovat totta, loppu on jäänyt luonnon salaisuudeksi. Seuraavaalla matriisin iskulla sieltä tulee ulos jotain muuta, luoja tietää mitä.

(tuli mieleeni tekninenkin asia: Virtuaalisia ja todellisia hiukkasia voi lähestyä sitäkin kautta, että vain todellisilla hiukkasilla, eli ulkoisilla viivoilla Feynmanin diagrammissa, on luonti- ja tuohoamisoperaattorit. Virtuaalisilla näitä ei ole. Ja vain todelliset hiukkaset voidaan luoda tai tuhota tuossa äsken maalailemassani paperilla olevassa allekkain kirjoitetussa hiukkasläjässä.)

Tämmöinen vilosoohvinen virtuaali-kirjoitus. Kiitos ja anteeksi. 🙈

Tuohan oli suorastaan loistava kirjoitus, etten jopa sanoisi älyllinen S-matriisi, joka muuntaa siihen syötetyt epämääräiset virtuaalikysymykset ahaa elämyksiski.
😃

3³+4³+5³=6³

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Uusimmat

Suosituimmat