Виртуальных частиц не существует

Original author: Pravit Shetty
  • Translation

И бесконечного количества пар «частица-античастица» в вакууме тоже нет.

Выражение «виртуальная частица» часто попадается в физике и в научно-популярных объяснениях квантовой теории поля. Но на самом деле виртуальных частиц как таковых не существует. Сегодня мы поговорим о том, зачем (и в каком виде) нужны виртуальные частицы, и почему их не существует. 

Квантовая теория поля

Наша история начинается с квантовой теории поля.

Поле Хиггса
Поле Хиггса

Выше схематично показано поле Хиггса. Его можно трактовать так: каждой точке в пространстве и времени мы присваиваем случайное свойство. Это может быть число, вектор, тензор, что хотите. Затем пытаемся понять, как это свойство изменяется с течением времени и при взаимодействии с другими сущностями. Вот вся суть теории поля.

В квантовой теории мы первым делом присваиваем поле каждой точке в пространстве. Это поле может быть описано простыми числами, которые называются скалярами, а может быть описано и более сложными сущностями – векторами.

Если в квантовой теории поля сообщить полю некоторую энергию, то поле изменяется: оно начинает колебаться между конкретными значениями. Такое колебание (осцилляция) напоминает частицу.

Если такая картинка кажется вам слишком обобщенной – ничего страшного, много деталей нам и не нужно. Достаточно помнить, что существуют поля, а осцилляции таких полей – это частицы.

Диаграммы Фейнмана, и как отображаются взаимодействия на них

Диаграмма Фейнмана
Диаграмма Фейнмана

Выше показана обычная диаграмма Фейнмана. Такая схема описывает взаимодействия между двумя или более частицами.

Например, на вышеприведенной диаграмме показано, как отталкиваются два электрона. Как известно, одинаковые заряды отталкиваются под действием электромагнитной силы, но на самом деле все несколько тоньше. Когда два электрона слишком приближаются друг к другу, они обмениваются фотоном: частицей света.

Этот процесс можно с тем же успехом описать и следующим образом, но такая трактовка будет немного строже (можете ее пропустить, если вам не нравится разбираться в полях): два источника осцилляций в поле электронов слишком сближаются, настолько, что немного перекрывают друг друга.

В результате возникают осцилляции в другом поле: электромагнитном. Из-за электромагнитных осцилляций две осцилляции электронного поля отдаляются друг от друга.

Другие примеры фейнмановских диаграмм
Другие примеры фейнмановских диаграмм

Небольшая загвоздка, которая просматривается в вышеприведенных диаграммах – есть множество вариантов взаимного отталкивания для двух электронов. Мы не будем вдаваться в специфику всевозможных диаграмм Фейнмана, это тема для отдельной статьи.

А следующий пункт давайте разберем внимательнее и докопаемся до некоторых деталей.

Теория возмущений

Представьте, что вам нужно решить алгебраическую задачу. Вам известна формула (x +a)² = x² + 2ax + a². Но задача сложнее. Что же делать? Вы попытаетесь решить задачу при помощи формулы, которую знаете. Если это не сработает, то вы попытаетесь выкрутиться при помощи сложения и вычитания, а затем применить формулу.

Примерно так и работает теория возмущений. Нам нужно каким-то образом решать задачи, которые слишком сложны; например, описывая такие взаимодействия, как показаны выше.

Может показаться, а что сложного в двух отталкивающихся электронах; но это взаимодействие связано со множеством сложных (и довольно запутанных) расчетов. Итак, чтобы было легче, возьмем очень простой случай (весьма, весьма далекий от того, что происходит на самом деле – как самая первая диаграмма Фейнмана из этой статьи) и посчитаем.

Затем разберем чуть более сложный случай (сложнее первого, но все равно очень далекий от реальности) и посчитаем его. Возьмем результаты двух приблизительных вычислений, а затем суммируем их, чтобы получить другое хорошее приближение.

Суммирование множества решений на диаграммах Фейнмана
Суммирование множества решений на диаграммах Фейнмана

Может показаться, что на этой картинке мы складываем диаграммы, но на самом деле – нет; мы складываем интегральные уравнения, представленные этими диаграммами.

В каждом из этих приближений содержатся различные конфигурации электромагнитного поля (того, что порождает фотон). Эти конфигурации соответствуют различным осцилляциям поля, но, при сложении осцилляций, с большой точностью воспроизводится то, что действительно происходит в реальности.  

Виртуальные частицы

Держим в уме, что различные осцилляции, аппроксимирующие реальность – это просто придуманные нами ухищрения, призванные найти более простые решения для стоящей перед нами задачи. На самом деле этих осцилляций не существует. Если хотите, это «формальные» осцилляции, математический трюк.

Для них прижилось название «виртуальные частицы». Считается, что они «возникают и сразу исчезают», но «на настолько краткое время, что можно не считать их реальными».

Да, осциллирующие поля ассоциированы с частицами, но эти осцилляции (и, следовательно, соответствующие частицы) не существуют. Они изобретены, чтобы упростить довольно сложную (реальную) осцилляцию. Они вообще не существуют, в течение даже кратчайших интервалов времени.

Принцип неопределенности Гейзенберга

Возможно, ранее вам уже встречалась эта формула:

Принцип неопределенности Гейзенберга
Принцип неопределенности Гейзенберга

Это знаменитый Принцип неопределенности Гейзенберга: в любой момент невозможно узнать для конкретного поля и энергию, и время. Именно поэтому и появилась концепция виртуальных частиц: поскольку при сколь угодно малых значениях времени энергию узнать невозможно, поле должно «бурлить» от виртуальных частиц.

Пусть я и не отрицаю справедливости принципа Гейзенберга, он никоим образом не свидетельствует о существовании виртуальных частиц. Согласно этому принципу, в вакууме существует небольшая неопределенность относительно того, какова может быть энергия поля. И все.  

Энергетические флуктуации в вакууме
Энергетические флуктуации в вакууме

Если резюмировать: нам точно не известно, какова именно энергия поля в очень малые промежутки времени. От пикосекунды к пикосекунде эта энергия может колебаться, и не существует способа совершенно точно измерить и спрогнозировать энергию любого поля.  Вот стандартная модель и полный список реально существующих частиц:

Разумеется, не исключено, что в будущем будет найдено и множество новых частиц, но пока, как с теоретической, так и с экспериментальной точки зрения  могут существовать только эти частицы. Нереальные частицы из пустоты? Это научная фантастика или математика.

Откуда весь сыр-бор?

Может показаться, что теоретизировать о виртуальных частицах неправильно. Нет, это не так.

Виртуальные частицы полезны: они упрощают нам математику, помогают наглядно представить теорию возмущений, могут использоваться для новых прогнозов и помочь открыть новую физику. Да, это удобный и полезный конструкт, никаких сомнений.

Но важно различать, где математика, а где реальность. Возьмем, к примеру, Хокинговское излучение.

Считается, что хокинговское излучение возникает при образовании пары виртуальных частиц, когда одна из этих частиц падает в черную дыру, а другой удается ускользнуть. Наглядно и понятно.

Строго говоря, Хокинговское излучение никак не связано с виртуальными частицами. Оно связано с осцилляциями, о которых шла речь выше, и с тем, как их видят разные люди, расположенные кто ближе, кто дальше от черной дыры.

Притом, что виртуальные частицы помогают понять феномен, это отнюдь не означает, что они дают полную картину. Хокинговское излучение – один из тех феноменов, где математика воспринимается практически буквально, чтобы упростить описание явления.

Что же в этом плохого? Пока мои методы позволяют мне приходить к верным результатам, я вправе упрощать, верно?

Да, верно. Пока мы не путаем реальность с математическими упрощениями и четко понимаем, какова реальная картина. Именно об этом и была статья.  

Думаю заключить ее словами Фейнмана:

Главный принцип – не дурачить самого себя. А себя как раз легче всего одурачить.

Ads
AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

More

Comments 117

    +16
    Наивное популярное описание виртуальных частиц, конечно, слишком примитивно.

    Но настоящая проблема в том, что во фразе «существуют ли виртуальные частицы» мы очень хорошо понимаем что такое виртуальные частицы (через математику), но не можем определить, что такое «существует». Разные интерпретации квантовой механики дают разное представление о том, что такое «существуют».
      0
      Точно так, проблема, что значит «на самом деле» и «существуют».
        +1
        Более того, даже если мы создадим виртуальный мир на основе классической механики, сможем ли мы ответить на то, что же именно существует:

        1. Три закона Ньютона и силы
        2. Гамильтониан и канонические переменные
        3. Принцип наименьшего действия

        ?

        Это, казалось бы, разные сущности, но реально это разные языки («математика — это язык»). То есть, и описание в виде виртуальных частиц — это тоже один из языков.
          –2
          сможем ли мы ответить на то, что же именно существует:
          Три закона Ньютона и силы
          Гамильтониан и канонические переменные
          Принцип наименьшего действия
          ?
          Это эквивалентные формализмы кл. механики, их больше, и могут появиться новые. Разная кодировка одного и того же со стилистическими нюансами. То же относится к КМ.

          С когнитивной точки зрения ситуацию с виртуальными частицами, и другими квантовыми чудесами можно так рассмотреть. Допустим некто приходи в магазин и делает покупку.
          Заголовок спойлера
          Выбирает товар, привычно, аналогово, лампово — классика. Но можно и по другому, заказать товар через интернет магазин.
          Заголовок спойлера

          Мы не знаем точно как это работает. Может заказ на складе формируют автоматы.
          Заголовок спойлера

          А может по старинке собирает человек.
          Заголовок спойлера

          Из-за недостатка информации возникает неопределенность, кот. можно отобразить такой «диаграммой Фейнмана».
          Заголовок спойлера
          В физике нечто похожее. Мы не знаем, что происходит на квантовом уровне в коллайдере, можем видеть на мониторах только преобразованную информацию.
          Заголовок спойлера
          Отображать в виде диаграмм Фейнмана, и таких уравнений
          Заголовок спойлера
          imageКто не в курсе, это Лагранжиан Стандартной Модели)

          Хорошо было бы иметь дистанционный сенсор, кот. передавал информацию о движении нашего заказа сразу в мозг, и мы «воспринимали» его в любом состоянии (в сильно урезанной форме это делает трекинг). Тогда не нужны были бы никакие схемы процессов, мы получали всю информацию непосредственно, лампово) А почему подобное невозможно для квантового уровня? Ситуация на самом деле развивается в неприятном направлении из-за разрыва между описанием и реалиями квантового уровня. Приходится строить огромные детекторы, тратить ресурсы людские и материальные, объемы кот. нарастают экспоненциально. Частично это связано с воссозданием экстремальных условий, но немалая часть из-за когнитивных ограничений. В действительности это приводит к торможению темпов развития науки, кот. трудно заметить, мы внутри ситуации, но кот. фиксируется наукометрическими методами. Явление, кот. получило название бремени знаний, см. этот комент с пояснениями и ссылками на источники. Принципиальное решение этой ситуации в перспективе — расширение восприятия и сознания за счет дополнения имеющихся органов чувств искусственными и использования ИИ. Это не фантастика, движение в этом направлении началось, но пока по другой практической причине. Возможно со временем противостояние нарастанию негативных последствий бремени знаний может заставить обратиться к этим технологиям. Тогда исследователи будут непосредственно «воспринимать» квантовые явления, а не рассматривать диаграммы Фейнмана и преобразования к визуальному восприятию на экранах мониторов. В какой-то виде интуитивно понятная, теплая, ламповая реальность вернется. А ее описание перейдет на новый более простой уровень понимания, в котором место корпускулярно-волнового дуализма, состоящего из комбинации классических концептов, займет заново выработанный квантовый концепт.
        +2

        А если копнуть в сторону unruh effect...

          +2
          Мне нравится ход Ваших мыслей. Пост был переведен за минимализм и азбучность, меня это впечатлило.
            +2

            Так хокинговское излучение и унру в принципе одно и то же. Позади ускоряющегося наблюдателя формируется ГС — а значит появляется и хокинговское излучение.

              +3

              Да. Но моя мысль была в том, что частица может быть реальна для одного наблюдателя, и вириуальна для другого. Если мы приписываем "существование" только невиртуальным частицам, то у нас возникает проблема, реальность разных наблюдателей оказывается несогласована

                +4
                реальность разных наблюдателей оказывается несогласована

                Просто понятие "существование" неинвариантно относительно смены системы отсчёта.

            +8

            Ни о чём. Спор о терминологии.


            Коротко суть в том, что в непертурбативных методах квантовой теории поля понятие виртуальной частицы не используется, т.к. не используется разложение взаимодействия полей в ряд.

              +5
              Наверняка вы правы, но я, как заинтересованный обыватель, статью понял, а вашу трактовку нет.
              +7
              А если учесть, что по-настоящему реальных частиц тоже не существует, ибо это математическая абстракция вроде абсолютно черного тела, то слово «виртуальных» в заголовке лишнее. Вообще, нет противостояния реальных и виртуальных частиц, есть только частицы разной степени виртуальности.
                –1

                Это дело интерпретации. Для macroscopic realism, настоящие частицы это "just math" чтобы считать мир макроскопических объектов


                Для других интерпретаций это не так

                  +3

                  Я дилетант в квантовой физике, стал интересен ваш комментарий, вопрос: что значит реальных частиц не существует? Вроде как есть же протоны с нейтронами, которые в свою очередь состоят из кварков, и имеют вполне реальные массу и зарядв которые вполне можно так или иначе измерить. Что тогда существует?

                    +4
                    Грубо говоря кварки — это колебания фермионного поля кварков, электроны это колебания поля электронов, масса — это проявление взаимдействия с полем Хиггса, а заряд — это мера взаимодействия полей с электромагным полем. В итоге мы имеем только поля которые взаимодействуют, а понятие частицы — это наша абстракция возбуждений этих полей. Каждому квадрату в таблице выше соответствует свое поле. Насколько это «истина» — большой вопрос, но работает Стандартная модель неплохо.
                      0

                      Поле определенного вида, это точно такая же математическая абстракция. Для удобства рассуждений мы просто приписываем каждой точке пространства число, и массив таких числел называем полем с нулевой энергией, а локальные отклонения значений в небольшом наборе близких точек — флуктауцией поля. Точно так же можно описывать температуру в комнате, как поле температуры, а флуктуации будут нагретыми или остывшими частицами. Не берусь утверждать, но возможно в каких-нибудь физических моделях именно так и поступают в силу удобства дальнейших расчетов.

                        0

                        Пространство и время — тоже абстракции.

                          0
                          Любое понятие можно назвать абстракцией. Вопрос заключается в том, что мы считаем первоисточником. В Стандартной модели набор полей со специальными симметриями служит отправной точкой, а частицы и явления которые мы наблюдаем — результат эволюции начальной конфигурации этих полей.
                        +2
                        Реальная — это когда на всю плоскую вселенную есть одна бесконечно существующая частица. Но у нас и вселенная не плоская (а в ОТО существование частиц зависит от системы отсчета) и частицы живут конечное время. Параметр, по которому реальные частицы отличаются от виртуальных — это масса (m&sup2 = E² − p²): у реальных частиц масса в точности какая нужно, а у виртуальных может быть произвольной, в том числе мнимой. Чем сильнее масса отличается от эталонной, тем больше степень виртуальности и меньше время жизни частицы. Однако точное совпадение — это недостижимый идеал, поэтому все частицы хоть немного, но виртуальные.
                    +6
                    Прочёл статью, но так и не понял, почему виртуальных частиц не существует. Если нет прямых доказательств, что они существуют (т.к. их невозможно зафиксировать напрямую), то значит ли это, что они не существуют? А что делать с косвенными доводами (эффект Казимира и т.п.)? Хотелось бы более подробного объяснения, ну и определения самого слова «существует» с физической точки зрения.
                      +3

                      Как правило попытки определить, что такое "существует", упирается либо в чистую философию, либо в проблему измерения, что снова выводит на войну интерпретаций

                        +7

                        Обидно до чёртиков. Проблема сознания? Вопрос интерпретации. Проблема космологии? Вопрос интерпретации. Проблема частиц? Вопрос интерпретации.
                        Когда доходим до настоящих границ знания, то знаем только то что ничего не знаем.

                          +8

                          Так несколько тысяч лет назад же еще предупреждали об этом. Зачем обижаться?

                            0

                            знание чего-либо никак не меняет нашего отношения к этому знанию и к предмету этого знания. вам может быть обидно, что вас ущипнули, вне зависимости от того, предупредили вас об этом или нет. так что здесь скорее вопрос не "зачем", а "почему". бессмысленно расстраиваться из-за событий, на которые мы не можем повлиять. но, тем не менее, мы можем испытывать боль от осознания, например, количества жертв авиакатастрофы. но это уже вопрос не физики или математика, а психологии.
                            (но шутка, да, забавная)

                            –2

                            Нужно добавлять само сознание в физику. Собственно это уже сделано под стыдливым названием "наблюдатель".

                              0
                              Понятие наблюдателя — вопрос интерпретации.
                              А вообще это тоже давно обозначено как, боюсь ошибиться в формулировке, «предельная проблема инструмента познания», то есть мозга как мыслительного аппарата. Отсюда недалеко до клинического солипсизма, правда.
                                +3
                                Когда вы наблюдаете за, например, луной, вы не видите луну, ваш глаз регистрирует фотоны, которые провзаимодействовали с поверхностью луны и отразившись от нее залетели к вам в глаз. Как можно «пронаблюдать» какую-то частицу? Только зарегистрировав какие-то частицы, например те-же фотоны, которые провзаимодействовали с той частицей, которую мы хотим наблюдать.
                                Вот только в случае луны, все те фотоны, что провзаимодействовали с ней и потом попали в ваш глаз имеют несравнимо меньшую энергию, чем энергия самой луны и никак не повлияли на нее, а в случае отдельных частиц, там энергии сопоставимы и любое взаимодействие с частицей, которую мы хотим понаблюдать, меняет ее состояние.
                                Собственно термин «наблюдатель» не стыдливый, а просто неочевидный, правильнее было-бы назвать не «наблюдатель» и какой-нибудь «трогатель», или «взаимодействователь» :)
                                  0

                                  А почему "наблюдатель" принципиально не находится в суперпозиции состояний?
                                  Вот вы видите например вспышку (фотон) в микроскоп но не находитесь одновременно в состоянии я увидел и я не увидел одновременно?

                                    +2
                                    Что в вашем понимании означает увидеть вспышку фотона и причем здесь микроскоп?
                                0
                                что делать, жизнь боль)
                                  –6
                                  Когда доходим до настоящих границ знания, то знаем только то что ничего не знаем.

                                  Кризис прозападной философской школы. Слава Богу она не единственная.
                                  не кладите яйца в одну корзину :)

                                    0
                                    Напрашивается вопрос: у бога яйца в разных корзинах?
                                0

                                Поэтому ответ на ваш вопрос зависит от интерпретации, которой вы придерживаетесь

                                  +6

                                  Вопрос, что вы вкладываете в понятие "существует". Вполне себе реальный (по понятиям автора) электрон, можно сказать, тоже не существует до тех пор, пока не попадёт в детектор. Да он вроде как есть и до этого в виде колебаний поля Дирака… но кто его ж знает, пока не проведёшь измерение… детектором.


                                  Да и самого поля Дирака тогда уж тоже не существует — это математическая абстракция. Есть только сцинциляции на экране те, что видит экспериментатор. Поэтому, что есть реальность, что есть виртуальность, и что есть то, чего не может быть в теорфизе — это всего лишь эстетические разногласия.

                                    +1
                                    электрон, можно сказать, тоже не существует до тех пор, пока не попадёт в детектор

                                    Пока я в столб ночью не воткнулся — он, можно сказать, не существует. Абстрактный такой столб. Не вижу в данном случае разницы между микро и макро обьектом.
                                    — Мне кажется — это уже слишком вольная интепретация. Он наверное все таки существовал до столкновения с детектором, но мы не знали точно где он, пока не воткнулись, темно было :)
                                      +2
                                      Не вижу в данном случае разницы между микро и макро обьектом.
                                      О, вам предстоит ещё много интересных открытий)
                                        +3
                                        Пока я в столб ночью не воткнулся — он, можно сказать, не существует. Абстрактный такой столб.
                                        Философия постмодернизма
                                          +2

                                          Да ничего нового. Ещё гн. Эйнштейн возмущенно вопрошал чересчур увлекшихся коллег — "вы правда думаете, что Луна не существует, когда на неё никто не смотрит?"

                                          0
                                          Не вижу в данном случае разницы между микро и макро обьектом.

                                          Вы сперва определитесь, что такое этот ваш электрон, который существует. Его "поведение" описывается то дельта-функцией, когда волновая функция не работает, то волновой функцией, когда не работает дельта-функция.

                                            0
                                            Так это верно и для столба. Только его волновая функция (и неопределенность) очень маленькая, так как масса большая. Представьте себе черную дыру массой с фонарный столб. Вполне себе обьект соизмеримый с некоторыми частицами.
                                            Классический радиус электрона 2.817 940 3262 x 10-15 m
                                            Гравитационный радиус столба в 2 тонны 2*G*M/c^2 =7.411*10-25 m
                                              0

                                              А дельта-функция — это что не волновая функция?! Более того, т.к. у электрона есть масса, то в отличие от фотона волновой пакет электрона подвержен дисперсии: фазовая скорость не совпадает с групповой. Это означает, что дельта-функция через секунду уже такой не будет и размажется по пространству.

                                              +1
                                              Пока я в столб ночью не воткнулся — он, можно сказать, не существует. Абстрактный такой столб. Не вижу в данном случае разницы между микро и макро обьектом.
                                              То, что вы излагаете — это по-научному называется «теория скрытых параметров». В самом деле, логично предположить, что частицы рождаются не в каком-то неопределённом состоянии, а сразу с полным набором свойств, просто мы их не можем определить до столкновения с детектором.
                                              Но увы — Вселенная устроена не так. И параметры частиц именно что не существуют до момента взаимодействия. Это доказывается в очень простом эксперименте (на Хабре он был популярно изложен вот здесь.)
                                              Можно считать, что частиц вообще не существует, а есть процессы. Взаимодействия — первооснова, а частицы — это удобная абстракция поверх них, потому что нам попросту сложно представить себе «чистые» взаимодействия сами по себе, без участвующих в них объектов.
                                                0
                                                То что электрон как бы размазан по пространству (любым образом, может это свойство пространства под влиянием электрона :)не отменяет факта его существования, те интеграл вероятности (или чего угодно, хоть плотности) по всему пространству 1- был, есть и будет.
                                                Тоже касается и столба, просто у него неопределенность гораздо меньше.
                                                Относительно статьи на Хабре об эксперимента по неравенству Белла. Статья была ужасная. А также многие не согласны с результатами эксперимента по отсутствию скрытых параметров, как я понимаю, однако и его корректность не отменяет вышесказанного.
                                              0
                                              Да и самого поля Дирака тогда уж тоже не существует — это математическая абстракция. Есть только сцинциляции на экране те, что видит экспериментатор.

                                              То, что вызывает эти сцинциляции, не является математической абстракцией.

                                                0

                                                Да вроде наоборот, как раз ей и является, хоть и не ограничивается. Явление в общем смысле выражает трансцендентное отношение, а не тождественное.

                                                  +1

                                                  Математическая абстракция, которая существует только в голове наблюдателя, не может вызывать изменение значений реального прибора. Наблюдатель прибора вообще может ничего не знать про причину изменений. Часто так и получается, сначала ученые наблюдают какие-то показания приборов, потом придумывают математическую абстракцию, которая их описывает.

                                                    0

                                                    Загвоздка в том, что переход математической абстракции из "головы наблюдателя" в "описание", Вы обозначаете как нечто несущественное, точнее вообще никак не обозначаете, а полагаете что это одно и то же. Математическая абстракция в "голове наблюдателя" и то, что вызывает сцинтилляции, неразрывно связанны одним лишь тем, что для их объективного наблюдения, необходимо выполнение одних и тех же физических законов. В конце концов, мозг — это просто сложный прибор.


                                                    И в этом нет никаких причинно-следственных связей, как и логики в целом. Логика это всего лишь инструмент, для работы которого, необходимо и достаточно одно лишь принятие некой "реальности", поэтому и открывается пространство для различных интерпретаций. И целью логики не может являться доказательство реальности этой принятой "реальности", так как это просто бессмысленно с позиции логики. Иначе говоря, с точки зрения логики, "реальность" всегда будет неполной, а Реальность всегда будет абсурдной, парадоксальной, иррациональной, интерпретируемой и т. д.

                                                      0
                                                      Загвоздка в том, что переход математической абстракции из "головы наблюдателя" в "описание"

                                                      Откуда вдруг взялось "описание"? В этой ветке никто это не обсуждал, разговор был про математические абстракции и их отличие от реальных частиц.


                                                      Математическая абстракция в "голове наблюдателя" и то, что вызывает сцинтилляции, неразрывно связанны одним лишь тем, что для их объективного наблюдения

                                                      Эм, смысл понятия 'математическая абстракция в "голове наблюдателя"' полностью противоположен смыслу понятия "объективное наблюдение". Слово "объективное" затем и придумали, чтобы отличать от мнения субъективного наблюдателя.


                                                      неразрывно связанны одним лишь тем, что для их объективного наблюдения, необходимо выполнение одних и тех же физических законов

                                                      Нет. Математической абстракции под названием "модель сливового пудинга" не соответствуют никакие физические законы.
                                                      Связаны они исключительно поведением. Правильная математическая абстракция правильно предсказывает реальное поведение.


                                                      И в этом нет никаких причинно-следственных связей, как и логики в целом.

                                                      Я разве сказал, что они есть? Я наоборот сказал, что математическая абстракция зачастую появляется после воздействия "чего-то" на прибор, а значит это "что-то" существует независимо от математической абстракции.


                                                      И целью логики не может являться доказательство реальности этой принятой "реальности"

                                                      Я не говорил, что единственная цель существования логики это доказательство реальности чего бы-то ни было. Но как вы сами сказали, логика это всего лишь инструмент, и поэтому цель применения этого инструмента может быть любая, сам инструмент никаких ограничений на это не накладывает. Например доказательство реальности чего-то, или независимости чего-то от чего-то. Но не единственная, а одна из возможных.


                                                      На всякий случай поясню, а то ваши слова вообще не связаны с тем, о чем я говорил. Я не говорю, что какая-либо математическая абстракция существует в реальности. Я говорю, что в реальности есть что-то, что эта математическая абстракция описывает, и существует оно совершенно независимо от нее. То есть математической абстракции может не существовать, а влияние на стрелочку прибора все равно будет.

                                                        0

                                                        Я понимаю, что Вы описываете. Просто, если Вы вводите понятие математической абстракции, которая что-то описывает, то значит должен быть способ этого описания и способ передачи, таким образом абстракция и приобретает объективный характер. Если абстракция что-то описывает, но это невозможно выразить, то значит она ничего не описывает. Электроны бегущие в синапсах, это уже достаточный признак, чтобы не различать природу физических процессов, которые необходимы для выражения математической абстракции или отклонения стрелки, особенно если мы говорим про квантовую физику.


                                                        Если Вы абстракцию, которая только в голове наблюдателя, мыслите как некую идеалистическую идею (эйдос, специально избегал ввода этих понятий), то она тоже существует независимо от того как будет выражена. И отличить природу такой абстрактной идеи от природы абстрактной силы, в тех средствах которыми мы располагаем в реальном мире, не представляется возможным.


                                                        В целом тут совсем не обязательно вводить идеалистические категории, поэтому и сослался на логику, потому что нет абсолютно никакого смысла пытаться донести что-то тайное (трансцендентное) с ее помощью. А потому, если та сила, что стрелку отклоняет, и те процессы, что абстракцию создают и удерживают в голове, реальны, то они имеют одну природу. Иначе в этом просто нет логики, и нет смысла с помощью этого что-либо пытаться объяснить или выяснить.


                                                        Откуда вдруг взялось "описание"?
                                                        придумывают математическую абстракцию, которая их описывает

                                                        Опять же к вопросу о способе этого описания. Даже для мысленной вербализация, необходимы физические процессы.


                                                        Я разве сказал, что они есть?
                                                        Математическая абстракция, которая существует только в голове наблюдателя, не может вызывать изменение значений реального прибора

                                                        Отрицание возможности это не отсутствие причинно-следственной связи.

                                                          0
                                                          Если абстракция что-то описывает, но это невозможно выразить, то значит она ничего не описывает.

                                                          Ну да, я и не говорил ничего против этого.


                                                          Если Вы абстракцию, которая только в голове наблюдателя, мыслите как некую идеалистическую идею (эйдос, специально избегал ввода этих понятий), то она тоже существует независимо от того как будет выражена.

                                                          Не мыслю, и не говорил ничего, что может иметь такой смысл.


                                                          Электроны бегущие в синапсах, это уже достаточный признак, чтобы не различать природу физических процессов, которые необходимы для выражения математической абстракции или отклонения стрелки

                                                          Для выражения математической абстракции никакие физические процессы не требуются. См. пример с моделью сливового пудинга. Ну кроме физических процессов в нейронах, которые и создают эту абстракцию, и которые подразумеваются по умолчанию для любых наблюдаемых процессов.
                                                          Вы почему-то отождествляете наличие абстракции и движение стрелки. Но могут быть такие абстракции, которые говорят, что стрелка будет двигаться, а она не двигается. Тот же EmDrive например.


                                                          потому что нет абсолютно никакого смысла пытаться донести что-то тайное (трансцендентное) с ее помощью.

                                                          Я и не пытаюсь. Ни про что тайное или трансцендентное я не говорил.


                                                          Даже для мысленной вербализация, необходимы физические процессы.

                                                          Да, только это совсем не те процессы, которые отклоняют стрелку прибора.


                                                          потому, если та сила, что стрелку отклоняет, и те процессы, что абстракцию создают и удерживают в голове, реальны, то они имеют одну природу.

                                                          Нет. Гравитация черной дыры, которая притягивает звезду, которая испускает излучение, которое создает изображение в телескопе, имеет совершенно не ту же природу, что нервные импульсы в голове ученого, который это изображение наблюдает.


                                                          Откуда вдруг взялось "описание"?
                                                          придумывают математическую абстракцию, которая их описывает

                                                          "Математическая абстракция" в контексте данного разговора это и есть описание, которое уже перешло из головы наблюдателя в общеизвестную и общепринятую форму. Я не понимаю, зачем вы придаете выражению "математическая абстракция" другой смысл, и возражаете мне насчет него. Это вы придумали дать ему другой смысл, а не я.


                                                          Отрицание возможности это не отсутствие причинно-следственной связи.

                                                          Это не отрицание, а наблюдаемый факт.
                                                          Отсутствие причинно-следственной связи между наличием математической абстракции и движением стрелки следует не из постулирования ее невозможности или возможности двигать стрелку прибора. Оно следует из того, что движение стрелки может иметь место до существования математической абстракции. И вот это "до" как раз и доказывает отсутствие причинно-следственной связи, вернее то, что математическая абстракция не может являться причиной движения стрелки, так как следствие возникает "после" причины. Доказательство находится не в процитированном вами предложении, а в следующих.

                                                            0

                                                            Я пытаюсь сказать, что с точки зрения физики, единственный логичный способ выразить то, что воздействует на приборы, сделать это через математическую абстракцию. И единственный источник логичности здесь в том, что процесс формирования самой абстракции происходит под теми же глобальными законами вселенной, которые эта абстракция описывает. Только в этом наблюдатель может искать свою субъектность, с точки зрения логики, так как есть рекуррентная связь. В таком отношении это что-то и является именно что абстракцией, но это не означает тождество.


                                                            В остальном, конечно, нет никакой разницы как это нечто называть: силой, полем, искривлением, взаимодействием, энергией, светом, зарядом, демиургом, титаном, ангелом, имманентностью, чем-то тем, что на что-то влияет и т. д.

                                                              0

                                                              И кстати, то что описанные математические абстракции, могут не соответствовать реальному наблюдению, это по большей части не имеет никакого значения. Так как абстракции должны единственное соотноситься с законами логики. Модели малинового пудинга, без проблем, можно назначить какой-либо закон, понятийная система здесь особой роли не играет, если она согласованна внутренне.

                                                                0
                                                                Я пытаюсь сказать, что с точки зрения физики, единственный логичный способ выразить то, что воздействует на приборы, сделать это через математическую абстракцию.

                                                                "Выразить" это по определению термин, привязанный к человеческому мышлению. Естественно, это сделать можно только с использованием понятий человеческого мышления — например, математики.


                                                                И нет, с точки зрения именно физики (т.е. с точки зрения природы, Вселенной) выражать ничего не надо. Физические законы действуют независимо от того, выразил их кто-то математической абстракцией или нет. Гравитация действовала и до того, как Ньютон открыл закон тяготения.


                                                                И единственный источник логичности здесь в том, что процесс формирования самой абстракции происходит под теми же глобальными законами вселенной, которые эта абстракция описывает.

                                                                Нет. Я уже 3 примера привел, которые этому не соответствуют.


                                                                В таком отношении это что-то и является именно что абстракцией, но это не означает тождество.

                                                                Я не знаю, почему вы мне приписываете какие-то утверждения, которые я не говорил, и спорите с ними. Я уже несколько раз повторил, что я говорю о том, что абстракция абсолютно не тождественна реальному явлению, это 2 разных понятия, которые могут существовать или не существовать независимо друг от друга. То, что двигает реальную стрелочку реального прибора — реально существует, независимо от того, как мы это объясняем.


                                                                И вот если наша математическая абстракция правильно предсказывает отклонение стрелочки, значит используемые в ней величины соответствуют каким-то реальным явлениям, которые двигают реальную стрелочку. Не "являются тождественными", а "соответствуют". Так же как траектория точки в виде перевернутой параболы на экране компьютера соответствует траектории падающего камня, но эта точка ни в коем случае не является реальным камнем.


                                                                В остальном, конечно, нет никакой разницы как это нечто называть

                                                                И снова, я ничего не говорил про то, как что-то называть.


                                                                Так как абстракции должны единственное соотноситься с законами логики.

                                                                Нет. Цель существования абстракций, которые описывают физику явлений — это соответствие поведения этих абстракций реальным явлениям. Именно поэтому модель атома под названием "модель сливового пудинга" в данное время считается неактуальной — потому что поведение атомов в ней не соответствует результатам экспериментов с реальными атомами.


                                                                Модели малинового пудинга, без проблем, можно назначить какой-либо закон

                                                                Можно. А зачем? От того, что вы его назначите, атомы не станут вести себя по-другому, и ваше назначение все равно будет некорректным. То есть этой абстракции не будут соответствовать никакие реальные явления.

                                                                  +1
                                                                  И вот если наша математическая абстракция правильно предсказывает отклонение стрелочки, значит используемые в ней величины соответствуют каким-то реальным явлениям, которые двигают реальную стрелочку.

                                                                  Это довольно распространенная логическая ошибка, приводящая к тому что в теорфизе наличие работающей математики (имеющей хорошую предсказательную силу) часто автоматически считается объяснением явления. Но нет, наличие работающей математики в общем случае никак не связано с каким бы то ни было корректным (или некорректным) физическим наполнением математических объектов в такой модели.

                                                                  Простейший контр пример — т.н. эпициклоиды Птолемея. Смотрел Птолемей на звездное небо, смотрел — и заметил что звезды двигаются по специфичным траекториям, описываемым формулами и имеющими константы. Определив константы для конкретной звезды — дальше можно было с огромной точностью предсказывать её положение на небосклоне. Т.е. математическая модель была сформулирована, и она великолепно работала. Вот только физическое наполнение этой математики было нулевое — нет в природе никаких эпициклоид как физических объектов, звезды не двигаются по этим траекториям. И если получив такую мат модель дальше удовлетворенно выдохнуть, сказать «ну вот, теперь всё объяснили» — то это будет тупиком без выхода.

                                                                  Второй пример ближе к темы статьи — есть математика квантмеха, а есть строго эквивалентная (что было доказано) ей по результатам но имеющая совершенно иное физическое наполнение математика волны-пилота. Эта математика, будучи на 100% детерминистической — при этом приводит ровно к тем же результатам. Т.е. есть две мат модели, одна полностью не детерминистическая, другая полностью детерминистическая — имеющие радикально разные мат абстракции в своей основе и дающие одинаковые результаты на выходе. Какой из них соответствую реальные физические сущности? Или обеим сразу — при том что они на сущностно-понятийном уровне являются полной взаимной противоположностью? ))

                                                                  Итого. Работающая математика это одно, а корректная/продуктивная физическая концепция (связь мат абстракций и физ сущностей) это совершенно другое. Увы, это очень часто забывают или даже не понимают что это разные сущности.
                                                                    –1
                                                                    в теорфизе наличие работающей математики часто автоматически считается объяснением явления

                                                                    Математика не является объяснением, так же как парабола на экране компьютера не является объяснением причин падения камня или причин такой формы траектории. Она просто соответствует реальной траектории.


                                                                    Но нет, наличие работающей математики в общем случае никак не связано с каким бы то ни было корректным (или некорректным) физическим наполнением математических объектов в такой модели.

                                                                    Связано. Если математика предсказывает правильно, значит в реальности что-то имеет такие закономерности.


                                                                    Вот только физическое наполнение этой математики было нулевое — нет в природе никаких эпициклоид как физических объектов

                                                                    Я не говорил, что эпициклоиды должны быть физическими объектами, я сказал, что эпициклоиды должны соответствовать чему-то реальному.


                                                                    звезды не двигаются по этим траекториям

                                                                    Звезды двигаются по этим траекториям в системе отсчета Земли. Что собственно и заметил Птолемей.


                                                                    физическая концепция (связь мат абстракций и физ сущностей) это совершенно другое

                                                                    Ага, и как же мы будем связывать математические абстракции, которых недостаточно, или которые лишние?)


                                                                    Или обеим сразу — при том что они на сущностно-понятийном уровне являются полной взаимной противоположностью?

                                                                    Так я имел в виду не понятийный уровень, который такая же абстракция, а соответствие "чего-то" в математике и "чего-то" в реальности. Вот если будет экспериментально доказано существование волны-пилота, тогда можно будет связать математику с волной-пилотом. Пока что неизвестно, с чем именно связывать, но я говорю о том, что мы можем точно сказать, что что-то в реальности с таким поведением есть.

                                                                      +2
                                                                      Ну тогда это уже где-то на границе с тафтологией вроде как. Математика описывает (т.е. дает прогноз достаточной предсказательной силы) некое явление. Разумеется что-то в природе с таким поведением есть — именно то что данная мат модель и описывает, ибо под именно это явление она и создана как бы. В чем тогда смысл вашего посыла? Не уловил видимо.
                                                                        –2

                                                                        Посыл связан со статьей — если математика с виртуальными частицами работает, значит в реальности есть что-то, что ведет себя как эти виртуальные частицы, и неправильно говорить, что вообще ничего такого нет, и это сделано просто для удобства. Например, нельзя сделать для удобства pi = 4.

                                                  +1
                                                  точно не помню, из китайского дао вроде;
                                                  ворона сидит на дереве только для самой себя и для того кто ее видит
                                                  +1
                                                  Не моя область, но попробую ответить — если получится, то попроще, если не получится — поправят )))
                                                  «Виртуальных частиц не существует» означает, что виртуальными частицами называется не объект, а его субъективное свойство взаимодействия с другими точками пространства. Автоматически это значит, что в зависимости от субъекта, оценивающего это свойство, это взаимодействие может восприниматься с той или иной степенью субъективности.
                                                  Получается, если для большинства субъектов это свойство воспринимается сходно, то это формально зовется «реальной частицей». Если же нет, то для «встраивания» в общую систему наблюдателя используется механизм нового базиса, который и зовут «виртуальной частицей».

                                                  PS строго говоря, по бозону Хиггса на первом этапе разброс составил от 0,2 до 4, что вызвало естественную реакцию, что «в одну частицу поместили зразу несколько», т.е. в одной осцилляции на самом деле присутствуют несколько, и что слишком уж поторопились директивно установить эту «частицу». С другой стороны — стандартная модель противоречит возможности существования «пакета осцилляций» в отношении этой «частицы», так что дальнейшие приближения неизбежны
                                                  0
                                                  Проблема в том, что мы познаём мир через модели. И как там на самом деле устроено — решительно непонятно.

                                                  Пример: вот у нас есть три модели, сводящиеся друг к другу, и описывающие классическую механику — законы Ньютона, Канонические уравнения, Принцип наименьшего действия. Вопрос — что из них «существует на самом деле»?

                                                  Более того, если мы реализуем симуляцию классической механике на компьютере, мы через некоторое время не сможем сказать, что же там «на самом деле». Код будет переделан компилятором, да и изначально он явно будет содержать (из оптимизационных соображений) элементы всех трёх подходов.
                                                  0
                                                  А как же рождение тех же электрон-позитронных пар?
                                                    +2
                                                    Нужно различать случаи когда мы рассматриваем рождение реальных частиц и когда мы рассматриваем рождение виртуальных частиц в одном из членов ряда (диаграмме Феймана).
                                                      0
                                                      Разве это не виртуальные частицы разлетаются? То есть должны были схлопнуться, а на самом деле родились с противоположным импульсом и разошлись как в море корабли.
                                                    +5
                                                    На диаграмме показана электрон-позитронная аннигиляция, а не отталкивание двух электронов.
                                                      0
                                                      Какая-такая аннигиляция? Почему в итоге у нас остались две заряженные частицы, а не гамма-кванты?
                                                      Правильный вопрос: в какую сторону направлена ось времени? («Что у вас по осям?» — самый популярный вопрос на семинарах)
                                                        0
                                                        Ну, если она вверх направлена, то сохранение заряда нарушается. А ещё электрон движется то по направлению оси времени, то против. Что мистер Фейнман явно не одобрил бы. Так что остаётся только вправо.
                                                          0
                                                          Каюсь, невнимательно посмотрел на знаки зарядов. Получается, что диаграмма вообще не слишком корректная. Обмен гамма-квантом между электроном и позитроном я себе не представляю.
                                                          +4
                                                          Так ведь главная фишка диаграмм Фейнмана — одна диаграмма описывает сразу несколько процессов, т.к. читать можно и справа-налево, и сверху вниз, и тд.
                                                          А вот подписи e+ e- на картинке правильные только при чтении слева-направо: электрон и позитрон аннигилируют, рождается фотон, который потом снова рождает электрон-позитронную пару.
                                                          Во всех других направлениях диаграмму тоже можно прочитать, просто забить на e+ и e- и смотреть на стрелки: вдоль оси времени — электрон, против — позитрон.

                                                          Обмен фотоном между электроном и позитроном почему не представляете? Это же по сути их электромагнитное взаимодействие, они же заряженные частицы.
                                                        +6

                                                        Если виртуальная частица выглядит как утка, плавает как утка и крякает как утка, то откуда такая категоричность?

                                                          0

                                                          Это профессиональная деформация)


                                                          На том же physics forums профессиональные физики начинают орать капсом что virtual particles are just math


                                                          При этом никто не может объяснить, где границы диаграммы Фейнмана. Они там, где мы решили провести измерения. А измерения… это обычный процесс, в природе нет особых частиц, из которых сделаны измерительные инструменты


                                                          Так что диаграмма Фейнмана может быть очень большой. В частности, туда можно запихнуть целого кота)

                                                            0

                                                            Сферического виртуального кота в вакууме

                                                              +3
                                                              Я хочу заметить, что вопрос «just math» не сегодня возник и не только по поводу виртуальных частиц. Раз поминается Фейнман, то в его лекциях присутствует подобное обсуждение насчет векторного потенциала в электродинамике. В классических вычислениях векторный потенциал вводится именно как just math из соображений экономии и удобства — не надо таскать за собой два вектора (E и H). Когда вы переходите к квантовой электродинамике, векторный потенциал оживает и получает свой физический смысл — его можно измерить. Изменились модели — изменилось существование. Это к вопросу о «реальности». Мы же имеем дело с набором всё уточняющихся моделей. Эта самая реальность маячит где-то за ними — она недостижима. На каком-то уровне этой модельной этажерки виртуальные частицы хорошо работали. В каких-то других построениях, вероятно, можно обойтись без них, заменяя (как в статье) на «осцилляции». Значит ли это, что виртуальные частицы «не существуют», а «осцилляции» (другое понятие, возможно, более конструктивное на данный момент) — «существуют »? Тут даже измерительный прибор не совсем судья, имхо, поскольку это не идеальный прибор господа бога, а штука, которая создается в рамках каких-то модельных представлений, и результаты измерений интерпретируются тоже в рамках определенных модельных представлений.
                                                                0

                                                                Я тоже склоняюсь к мысли, что если математика работает, значит она описывает что-то реально существующее. Может быть не в явном виде, а как результат какого-то взаимодействия или какая-то обобщенная характеристика.


                                                                Допустим, в математике явления есть величина, которая изменяется. Если в реальности нет величин, которые ей соответствуют, имеем ситуацию, когда результат расчетов может меняться, а в реальности не меняется ничего.


                                                                Допустим, в математике явления N величин, которые постоянны при некоторых условиях. Если в реальности есть величина, которая не соответствует ни одной из этих N, имеем ситуацию, когда результат расчетов не меняется, а в реальности может поменяться.


                                                                Из этого следует, что все величины правильной математики моделируют соответствующие реальные явления.

                                                                  +2
                                                                  Математическая модель теплорода неплохо описывала результаты экспериментов. И?
                                                                    0

                                                                    Если вы имеете в виду "Приток теплорода в тело должен вызывать его нагрев, убыль — охлаждение", то это реально существующий закон сохранения энергии. Который просто является обобщенной характеристикой элементарных взаимодействий, а именно притока и убыли квантов энергии.

                                                                      0

                                                                      Теория теплорода оказалась неполна, поскольку не сумела объяснить возникновение тепла при трении. Поэтому и и заменили.

                                                                        +2
                                                                        У всех теорий есть области применимости. Она давала работающую численную модель, которую было трудно получить из другой теории, на то время
                                                                      0
                                                                      Нет, математические сущности и физические сущности совершенно не обязаны как либо следовать друг из друга. Иногда эта связь есть, а иногда есть лишь голая математика по принципу Фейнмана «заткнись и считай», без лежащих в её основе физ сущностей. См. коммент выше.
                                                                        0
                                                                        а иногда есть лишь голая математика по принципу Фейнмана «заткнись и считай», без лежащих в её основе физ сущностей

                                                                        Если математика не связана ни с какими физическими сущностями, у вас результаты расчетов и результаты экспериментов будут отличаться. Почему они должны совпадать, если вы какую-то физическую величину не учли.

                                                                          0
                                                                          вопрос что понимать под «связана с физ сущностями». Я говорю про то, что математическим сущностям совершенно не обязательно соответствуют напрямую какие-то физические сущности. Косвенно, опосредованно, через какие-то другие мат методы — разумеется да, иначе оная математика и не описывала бы оное явление с достаточной степенью точности. Ну например наворотили крутейший мат-аппарат в виде теории струн — которым вообще можно описать примерно что угодно. Означает ли это что струны это реальные физические объекты? Конечно нет. Или скажем берем взаимно ортогональный базис гармонических функций, и раскладываем в него любой трехмерный объект (ну или четырехмерный объект в пространстве-времени). Далее играемся уже с этими функциями — считаем спектры, амплитуды и т.п. (это близко к тому как поступают в квантмехе). Означает ли это что оные гармонические функции реально существуют, реально «размазаны по всему пространству» и вообще чему либо напрямую соответствуют на уровне физике? Очевидно что нет. Математические абстракции такой модели (фурье-представления обьекта) размазаны по пространству, физический результат работы математики строго локален, прямого физического аналога такой гармонической функции в реальности не существует. Что не мешает математике работать и быть полезной.
                                                                            0
                                                                            Косвенно, опосредованно, через какие-то другие мат методы — разумеется да, иначе оная математика и не описывала бы оное явление с достаточной степенью точности

                                                                            Да, я про это и говорю. Но это не то же самое, что "мы сделали это просто для удобства".

                                                                              0
                                                                              Почему же. Именно для удобства. Какова реальная связь оной математики с реальными физ сущностями — зачастую нет ни малейшего понимания. А считать как-то надо. Вот и считают. В таких ситуациях мат-аппарат он именно и исключительно для удобства введен — чтобы было реально посчитать то что нужно посчитать, не вдаваясь в физический смысл.
                                                                                +1

                                                                                Если вы для удобства введете pi = 4, у вас расчеты не будут сходиться с реальностью. А раз сходятся, значит какая-то связь есть. Да, может быть у нас нет понимания, с чем именно эта связь, но все равно в реальности есть что-то, что ведет себя именно так. Это может быть не самостоятельное явление, а результат взаимодействия более мелких явлений, как например температура. Также в качестве примера можно вспомнить открытие позитрона — по математике получалась частица, аналогичная электрону, и оказалось, что она действительно есть.

                                                                    0
                                                                    Отвечу как обыватель со стороны, не связанный с физикой, лично для меня как-то очень ясна граница между maybe math и just math. Да, мы не можем говорить о том, существуют ли реальные частицы/поля, потому что это наша модель и мы не можем быть уверены в ее соответствии объективной реальности, но когда что-то было изобретено нами, с нуля, как метод расчета/упрощения каких-то деталей этой модели, это как-то даже теоретически не может оказаться частью объективной реальности, разве что по неимоверному везению, но такой вариант точно не стоит брать за основу аргументации.

                                                                    Понятно, что на проблему интерпретаций можно натянуть что угодно, но разница между изучаемым явлением и следствием развития метода упрощения исследования этого явления как-то очевидна. В одном случае явление существует и без нашей помощи, мы просто не знаем, как его описать, в другом мы изобрели явление с нуля ради упрощения, а потом пытаемся натянуть на реальность и изучать как самостоятельное явление, это безумие какое-то.
                                                                  0
                                                                  Разумеется, не исключено, что в будущем будет найдено и множество новых частиц, но пока, как с теоретической, так и с экспериментальной точки зрения могут существовать только эти частицы. Нереальные частицы из пустоты? Это научная фантастика или математика.

                                                                  Я думал, что в модели виртуальных частиц обычно (если не всегда) и используются виртуальные фотоны и т.п. а не новые частицы. Это не так?
                                                                    +1

                                                                    В диаграммах надо учитывать все варианты, где участвуют любые частицы, в том числе ещё и не открытые)


                                                                    Правда, вклад массивных частиц и циклов с большим количеством частиц ничтожен — при низких энергиях

                                                                    0
                                                                    1.
                                                                    … поле Хиггса. Его можно трактовать так: каждой точке в пространстве и времени мы присваиваем случайное свойство.

                                                                    2.
                                                                    В квантовой теории мы первым делом присваиваем поле каждой точке в пространстве.

                                                                    3. Stack overflow
                                                                      +3
                                                                      Не поверите, но «дырок» в полупроводниках тоже нет!
                                                                        +2
                                                                        Кажется, «индусский код» начинает проникать в физику.
                                                                          +1
                                                                          А потом окажется, что все вокруг — просто сон, который снится Будде.
                                                                            0
                                                                            А Будда, который видит этот сон, — это сон бабочки на плече у монаха (тибетского, конечно). И так далее. Просто когда-то очень давно как бы договорились на берегу, что «реальность» существует в том смысле, что если мы все исчезнем, то она (реальность) останется. И большего мы сказать не можем, поскольку все термины и понятия суть абстракции, живущие исключительно в человеческой голове. Когда договорились — я не знаю. Возможно, греки. Возможно, египтяне. Или ребята с Атлантиды. Это и не важно. Важно, что был избран вот такой путь приближения к этой реальности, называемый условно «научным методом». Этот путь, основанный на анализе частей с последующим разоблачением, привел к технократической цивилизации, промышленным революциям и всему прочему такому. Этическая редукция типа «хорошо-плохо» тут как-то не работает. Но иногда это достает. И тогда — Будда, да.
                                                                          0
                                                                          А что тогда пластины двигает в эффекте Казимира?
                                                                            +2

                                                                            Дед Мороз ( на самом деле его нет, но мы его придумали, чтобы вам стало понятнее. Вам же стало понятнее?)

                                                                            0

                                                                            А откуда берутся электрон — позитрон (материя, лептоны) при столкновении двух гамма квантов (сугубо энергия)?

                                                                              0
                                                                              Ну как я понимаю, возможно неправильно, время на диаграмме можно прокручивать в любую сторону. Тогда можно интепретировать как столкновение частицы с античастицей (аннигиляция) с порождением двух разлетающихся фотонов. Все заряды то сохраняются. И видимо у этого процесса есть симметрия по времени. А процесс аннигиляции электрона с позитроном — совсем не теоретический и используется в медицине например: PET.
                                                                                0

                                                                                Вы не поняли, это принципиальный вопрос, мы понимаем что такое энергия, включил чайник, камень упал с высоты, итд, а каким вообще образом энергия становится материей? лептонами? или другими частицами которые возможно еще и имеют внутренюю структуру?

                                                                                  +2
                                                                                  мы понимаем что такое энергия

                                                                                  Не уверен, что мы понимаем, скорее наоборот. Тут наш бытовой опыт дает иллюзию понимания, а не понимание. То же касается и материи.
                                                                                    0
                                                                                    > Не уверен, что мы понимаем, скорее наоборот

                                                                                    Ээ. Тащемта мы энергию не то что не понимаем, мы её определяем. В учебнике физики на первом курсе.
                                                                                      0
                                                                                      не то что не понимаем, мы её определяем

                                                                                      Одно другому не мешает совсем. Например, допустим, что я определяю «китайский язык», как язык на котором говорят «китайцы». Однако я его не понимаю.
                                                                                        –1
                                                                                        Учебник физики за 1 курс вы открывать не пробовали, верно?
                                                                                          0
                                                                                          Учебник физики за 1 курс вы открывать не пробовали, верно?

                                                                                          -Аргументация «Альберт 80 уровня»

                                                                                          Это для меня слишком сложно :(
                                                                                          Я потерялся уже на предисловии. Впрочем, похоже, что и чтение помогает далеко не всем. Кстати, попробуйте сравнить определения из нескольких учебников, для разнообразия.
                                                                                        +1

                                                                                        На первом курсе не получится. На первом курсе можно только для частных случаев. А определении энергии вообще (в том объёме, в каком это вообще возможно) — это уже в курсе теоретической, а не общей физики.

                                                                                +3
                                                                                Прочитал статью, но смысл не понял. В ней вводится новая характеристика частицы: «реально существует». Тип булево, как я понял. Но зачем нужна эта характеристика, чем отличаются частицы с ней и без нее, и чем ее измерить, в статье не рассказано.
                                                                                  0
                                                                                  Я так понимаю, виртуальные частицы в понятийном смысле это аналоги дырок, фононов, и т.п… Или нет?
                                                                                    +2
                                                                                    В квантовой теории мы первым делом присваиваем поле каждой точке в пространстве.
                                                                                    И получится классическое поле. А квантовое поле получится если присвоить комплексное число каждому возможному классическому полю.
                                                                                      0

                                                                                      Интересный подход.
                                                                                      Если частиц нет, то насколько их нет? И почему их нет? Разве не потому что они занимают очень и очень маленький отрезок времени? Настолько маленький что и не нужно о нем задумываться. Или они воздействуют на другие частицы столь малыми значениями что можно эти значения и не воспринимать вовсе. Тогда фраза «не существует» приобретает спорный смысл. Пренебрегаем ли мы частицами намерено, т.к. их значение, которое нам нужно в данном контексте (времени или количества энергии) очень не существенно?

                                                                                        +1
                                                                                        (задумчиво) Если бы я по теме совсем ничего не знал, то ничего бы не понял. Или даже в голове образовалась бы большая каша, чем была до чтения.
                                                                                        Наверное, не всегда машинный перевод с кучей неточных слов и фраз что-то в статьях по физике проясняет.
                                                                                        Может лучше своими словами излагать, понятнее будет?
                                                                                        Но за статью все равно большое спасибо.
                                                                                          0

                                                                                          Виртуальных частиц может и нет, но вот неасимптотические состояния квантового поля, не сводящиеся содержательно к асимптотическим, — есть. И в пертурбативном подходе эти неасимптотические состояния описываются неконструктивно как бесконечный набор виртуальных частиц. И это вполне себе нормальное описание и в этом смысле виртуальные частицы всё-таки есть. В непертубативном подходе вместо виртуальных частиц будут частицы с комплексной энергией, или же off-shell частицы, но не виртуальные в смысле не связанные с пертурбативным разложением. Но так или иначе, что-то такое, что неформально обычно описывается с помощью понятия виртуальных частиц, есть.

                                                                                            –6
                                                                                            Мне одному кажется, что идея существования виртуальных частиц чем-то напоминает идею существования жидомасонского заговора?
                                                                                              0
                                                                                              Спасибо автору. теперь я чувствую, что я настолько преисполнился в своём познании.
                                                                                                0

                                                                                                Принцип неопределённостей Гайзенберга — это следствие квантовой механики, один из частных случаев которого выражается уравнением, нарисованным в статье. Насколько я понимаю, здесь ΔE можно трактовать как отклонение от закона сохранения энергии, а Δt — как время, на которое данное отклонение возможно.

                                                                                                  0
                                                                                                  Все знают, что драконы не существуют. Это тривиальное утверждение. Важнее всего — как именно они не существуют (с)

                                                                                                  Only users with full accounts can post comments. Log in, please.