Естественные науки

Откуда взялось понятие - масса покоя электрона? У электрона ведь нет состояния "покоя" по принципу неопределенности.

Парадокс какой-то (
Соотношение неопределенности не говорит ничего о значении импульса. Поэтому импульс может быть нулевым, а его неопределенность ненулевой. Не забывайте, что все физические величины в квантовой механике понимаются, как средние. Если у Вас средний импульс нулевой, то вдоль любой прямой квантовые флуктуации импульса принимают и положительные значения и отрицательные. ЭТО СОСТОЯНИЕ ЯВЛЯЕТСЯ СОСТОЯНИЕМ ПОКОЯ ЭЛЕКТРОНА и масса электрона в этом состоянии не зависит от его локализации.
Если сильно смущает, что при среднем нулевом импульсе у Вас формально ненулевая неопределенность импульса, то всегда можно сделать формальный предельный переход.
Мы можем устремить неопределенность импульса к нулю, а неопределенность координаты в бесконечность так, чтобы соотношение неопределенности всегда выполнялось. Но это ничего нового не даст.
АС
Алмагуль Сандыгулова
65 971
Лучший ответ
Виктор Булдаков "Соотношение неопределенности не говорит ничего о значении импульса" ? Нет ...Смотрите: dx = sqr(<x^2> - <x>^2) и
dp = sqr (<p^2> - <p>^2). В случае сферически симметричного потенциала <x> = <p> = 0. Тогда dx*dp >= h => sqr(<x^2> * <p^2)> >=h. Поскольку <x^2> легко оценивается независимо (квадрат орбит. радиуса), то среднее значение импульса спокойно считается.
Во-первых, при помощи сверхмощного лазера и какой-то матери его-таки можно тормознуть на несколько фемтосекунд. Координата его при этом будет неопределенной, но скорость - нулевой в неких координатах.
А во-вторых, отсутствие покоя не означает отсутствия массы.
Виктор Булдаков Во-первых, если скорость будет нулевой, то непонятно, что собственно тормознулось ..."оно" размажется по всей Вселенной )
А во-вторых, если нормальное состояние электрона - непрерывное движение, то почему некую способность частицы реагировать на гравитационное поле назвали так неудачно - масса покоя ? Какой у черту покой ? -"покой нам только снится" )
Нет никакого парадокса.

Теория относительности и квантовая механика изначально противоречат друг другу.
Виктор Булдаков Как всегда в точку, отец ) Поделись более развернутыми мыслями, аватар обязывает.
Масса покоя - предельная величина. Действительно, электрон полностью остановить невозможно. Точно также невозможно получить абсолютный ноль температуры. Абсолютного нуля нет, но предел существует. В этом нет никакого противоречия. Есть физические величины, истинное значение которых никогда прямо не измеришь. Например, скорость света в вакууме. Межпланетное пространство не является идеальным вакуумом. Точно также и с массой покоя электрона. Остановить частицу очень трудно (невозможно) , но вычислить значение массы вполне реально.
Виктор Булдаков Вы имеете в виде какую-то экстраполяцию?
понятие ,,масса покоя, , вышло из СТО до открытия принципа неопределенностей. в СТО m0=E0/c^2, где Е0 разность полной и кинетической энергии электрона. после открытия принципа неопределенностей стало ясно что энергия электрона осцилирует вблизи некоторого значения и не может быть определена с абсолютной точностью. но это касается и всех остальных физических величин. поэтому, говоря о массе покоя электрона или какой-нибудь другой частицы, мы подразумеваем что она дана в пределах определяемых принципом неопределенности.
Сергей Серега
Сергей Серега
70 161
Виктор Булдаков В этом смысле с фотонами проще, понятнее.
Виктор Булдаков А тебе не кажется, что все как-то запутано: масса сидит в принципе неопределенности через импульс, но масса покоя как ты говоришь, сама должна быть поправлена на этот принцип. Какая-то самосогласованная задачка получается (
Сергей Серега да все нормально. при решении любой задачи необходима определенная точность, а не абсолютная. в большинстве задач о принципе неопрделенности не вспоминают. ведь считаем же мы что земля шар, но понимаем, что это совсем не так.
"Масса покоя" это понятие из классической, не квантовой теории относительности.
В классической квантовой теории это просто некий коэффициент пропорциональности между импульсом и энергией. Но можно показать, что он в пределе соответствует массе в классической ньютоновской теории, а она в свою очередь - релятивистской массе покоя.
В КЭД это опять же коэффициент "расширяющий" классическое уравнение ОТО связи энергии с импульсом на квантовую механику.
Виктор Булдаков Ну не описывается же движение электрона механикой Ньютона ни в каком пределе, и скорость у него ненулевая даже при нуле Кельвинов !
Покоя нет ни у кого, а масса есть у всех.
Виктор Булдаков Это тривиальная мысль (
принцип неопределённости не о том
Виктор Булдаков Двойка тебе по квантовой механике (