Естественные науки

Про вакуум и виртуальные частицы (физика частиц)

Действительно ли вакуум не пустой и состоит из "виртуальных" частиц, которые постоянно возникают и аннигилируют? Или это чисто гипотетическое предположение, как и сами виртуальные частицы? В пользу виртуальных частиц говорит эксперимент с двумя пластинками и эффект Шарнхорста, однако в большинстве книг по квантовой физике и теориям поля нет никаких виртуальных частиц. При этом уже указанные эффекты доказывают, что они вполне реальны. Они позволяют увеличить скорость света (конечно, это в теории) или же уменьшить её. Есть ли, всё же, точные данные о таких частицах, или существование их ещё под вопросом?
Виртуальные частицы есть в каждой точке пространства — так мы изображаем процессы рождения частиц и их аннигиляцию. Есть несколько способов наглядно показать рождение. Из современных, взятых из зонной теории, это два энергетических состояния, разделённых запрещённой зоной — прямо, как в полупроводниках. Ширина этой зоны ΔE=2mc² — как раз, чтобы хватило на две частицы.

Нижняя зона соответствует валентной, хотя таковой, конечно, не является — это зона виртуальных (кажущихся) состояний. Вот попадают в некую точку пространства два γ-фотона и рождают электрон-позитронную пару. Как это изображается? А вот как: в этой точке были виртуальные частицы, никому, понятное дело, не заметные, они получили энергию фотонов, преодолели запрещённую зону и оказались свободными (аналог — зона проводимости в п/п) с импульсами в разные стороны — разлетелись.

Поскольку такое событие может произой где угодно, считается, что виртуальные частицы находятся там, где угодно, так ещё и в количестве каком угодно — в каждой точке! Изображают это аналогично морским минным полям: есть уходящие в глубину тросы, на которых прикреплены мины — на какой глубине не пойдёшь, какую-нибудь и "поймаешь".

Смешно, когда знаешь, о чём речь, но наглядно — для начала :)
Mihail Chele
Mihail Chele
87 472
Лучший ответ
Андрей Щепилин Спасибо! Да, что-то похожее про рождение читал у Вайнберга в его "первых трёх минутах", там это было показано на примере фейнмановских диаграмм (как и у самого Фейнмана в книгах). Теперь понятней)
Лесечка Зинковская из этого следует, что "излучение хоккинга", сопровождающее бытность черных дыр, невозможно без облучения дыры гамма-лучами. так?
Алексей Киселев О виртуальных, конечно.
Там их ПОЛНО!!!
Ведьма Я Naruna
Ведьма Я Naruna
62 477
Виртуальные частицы это те же реальные, только лишенные энергии. У них только импульс остается.
Всё зависит от того, что такое "действительное существование".
Вопрос-то очень простой: для каждого определения "действительности" будет свой ответ =)
явление существует
связи со скоростью света это не имеет

Похожие вопросы