Почему в физическом вакууме постоянно рождаются виртуальные пары частиц?

Question

Почему в физическом вакууме постоянно рождаются виртуальные пары частиц?

Роман - Знаток (363), закрыт 16 лет назад

И что означает термин "виртуальные пары частиц"?

Дополнен 16 лет назад

Уточню вопрос. На основании какий постулатов, законов и т. п. объясняет это квантовая теория поля.

Answer 1

Термин "виртуальная" частица означает "возможная" (в отличие от "реальной") частица.

Понятие виртуальных частиц основывается на фундаментальном принципе квантовой механики - соотношении неопределённостей Гейзенберга.

Этот принцип состоит в следующем. В течение малого отрезка времени энергия реальной частицы не является фиксированной - её энергия и импульс постоянно флуктуируют, что приводит к временному нарушению (в классическом понимании) закона сохранения энергии и закона сохранения импульса. Но теория допускает подобное нарушение, лишь бы оно укладывалось в рамки соотношения неопределённостей.

По квантовой теории поля реальные частицы непрерывно испускают и поглощают виртуальные частицы (связанные с этим "нарушения" законов сохранения находятся внутри указанных неопределённостей) . Обменом виртуальными частицами объясняются все четыре вида фундаментальных взаимодействий в природе. Посредством виртуальных частиц происходит взаимодействие и взаимные превращения реальных частиц.

Существование явлений, связанных с виртуальными частицами, доказано экспериментально: комптон-эффект (процесс рассеяния фотона электроном) , эффект "шубы" (экранирование заряда электрона облаком виртуальных позитронов) и др.

А ПОЧЕМУ в физическом вакууме постоянно рождаются виртуальные пары частица-античастица? - Это фундаментальное свойство физического вакуума, его природа.

Answer 2

Это значит что материя может входить в идеальный мир и обратно.

Answer 3

Очень грубо: есть такой принцип неопределённости Гейзенберга. Согласно ему точность измерения энергии обратно пропорциональна времени измерения. Т. о. , если рассматриваемый промежуток времени очень мал, вы не можете сказать, появлялась ли здесь (а потом исчезла) пара электрон+позитрон или нет.

Answer 4

Во-первых с точки зрения физики понятие физического вакуума не определено! Что это такое и в каких единицах он измеряется, а тем более как он может обладать энергией не знает никто. Подчинение рождния виртуальных частиц соотношению неопределённостей Гейзенберга это чистая профанация. Так как если бы из ничего могла бы появляться энергия даже на короткое время, то это бы означало чудо и нарушение закона Е=М*с*с, по которому там где искривление пространства и времени там и есть энергия. Более того закон Е*t=h, соответствует формуле Е=М*с*с без привлечения неопределённостей, так как чем больше энергия, тем больше пространственно-временное искривление и тем меньше t. Поэтому для выполнения закона E*t=h не требуется неопределённостей! Более подробно на моём блоге Рысин Андрей!