Jim Pamplin
2015-02-02 04:53:47 UTC
Vilka fysiska bevis visar att subatomära partiklar dyker upp och ut ur existens?
Vilka fysiska bevis visar att subatomära partiklar dyker upp och ut ur existens?
$$ \ sin (x) = x- \ frac {x ^ 3} {3!} + \ text {trigonometriska fluktuationer} $$
Ovan ser du varför jag inte gillar språket för "kvantfluktuationer" - vad människor menar med dem är bara "termer i störningsserier som vi inte kan förstå klassiskt" . På samma sätt är frasen
... partiklar dyker upp och ut ur existens ...
är ännu ett naivt försök att beskriva kvanteffekter i en klassisk språk. Och det finns ingen klassisk analogi som skulle återspegla världens kvantbeskrivning med total noggrannhet.
Å andra sidan kan jag inte säga att detta språk är fel - det är formellt korrekt. Problemet är att det bara sätter vagnen framför hästen, vilket gör mycket onödig förvirring.
För att sammanfatta mitt svar: din fråga är fel, eftersom du ber om " bevis " för en populär naiv beskrivning av kvantfenomen på ett klassiskt språk.
Vad du faktiskt borde fråga om är det experimentella beviset för kvantmekanik och kvantfältsteori. Och de experimentella bevisen för kvantbeskrivning av världen består av överflöd av berömda, inte så berömda och inte alls berömda experiment. Det finns till och med vardagliga enheter som utnyttjar invecklade kvantmekaniker till förmån för människor. (Jag är ganska säker på att du kan hitta dem utan min hjälp.)
Det här svaret är i grunden ett argument om varför du ska behandla termerna för en störningsserie som intressanta objekt under rätt omständigheter. Det förändrar inte faktum att det här bara är matematiska termer, men det visar att de har förklarande värde förutom att de helt enkelt är en del av summan eftersom varje term kan vara den ledande termen i summan av en annan fysisk process. p>
Ett betydelsefullt bidrag till framåt, produktion av pioner och andra mesoner är påkörningen av kvarkpar från nukleonhavet. Reaktioner som $$ e ^ - + p \ till e ^ - + \ pi ^ + + \ text {undetected hadronic junk} \,. $$
För en av många fler tekniska diskussioner, se $ f_ \ pi $ -samarbetets papper: 1
Processen "Drell-Yan" är $$ q + \ bar {q} \ till l + \ bar {l} \ ,, $$ med $ q $ representerar en kvark och $ l $ representerar en laddad lepton (experimentellt är man allmänt intresserad av muoner eftersom signaturen är experimentellt lätt att hitta).
Den kan erhållas i kollisioner mellan två protoner. Protoner har ett valenskvarkinnehåll på $ uud $. Så varifrån kommer anti-kvarken i ursprungsläget? Från nukleonhavet. Experiment med denna teknik inkluderar NuSea och SeaQuest
1 Vald eftersom jag vet vilka de är på kontot att ha varit en del av samarbetet redan i början av min karriär.
Min nuvarande uppfattning är att den fysiska verkligheten av vakuumfluktuationer, partikel-antipartikelpar skapas och sedan förintar, är omtvistad. Casimireffekten citeras ofta som fysiska bevis, men det finns några författare som har kommit ifrågasättande om att Casimireffekten är övertygande bevis för verkligheten av vakuumfluktuationer, eftersom de hävdar att samma resultat kan extraheras från att behandla effekten som ett resultat av retarderade van der Waals-krafter, inte vakuumfluktuationer.
Se det här dokumentet: http://arxiv.org/abs/hep-th/0503158
och
denna sammanfattning av situationen http://orbi.ulg.ac.be/bitstream/2268/137507/1/238.pdf
Kanske läsa sammanfattningen först, det är lätt och snabbt att läsa :) Såvitt jag vet bortsett från Casimir-effekten har vi inga andra bevis för den fysiska verkligheten av vakuumfluktuationer. Om du vill gräva djupare är de papper som nämns av de två ovan en bra start.
Detta fenomen kallas kvantfluktuationer eller vakuumenergi och det kan beskrivas teoretiskt av Heisenbergs osäkerhetsförhållande med energitiden. En av de fysiska bevisen för ett sådant fenomen är '' Casimir-effekten ''.
när två oladdade plattor placeras nära varandra uppvisar de en avstötande kraft, denna kraft förklaras av kvantfluktuationer (subatomära partiklar som dyker upp i en existens).
Det bästa experimentella beviset kommer från foton-foton-kollisioner. Dessa inträffar vid kollisioner med virtuella partiklar (t.ex. kvarkar) som omger bremsstrahlung-fotoner i en $ e ^ {+} e ^ {-} $ collider.
Från tonen i din fråga får jag en känsla av att du ' letar efter ett enkelt, vanligt erfarenhetsexempel. Fenomenet är emellertid en kvanteffekt med hög energi som inte är uppenbar vid energiskalorna vi lever våra normala liv. Jag tror inte att du skulle märka det i en stearinlåga, till exempel.
På energivågarna för LEP-kollidern (som jag arbetade med på 1990-talet) var effekten väldigt verklig och skapade frekventa händelser i våra detektorer som var tvungna att korrigeras för.
Precis som ett tillfälle skulle jag vara intresserad av att veta vilken aspekt av Biblisk oförmåga du fruktar att detta fenomen kan utmana ...