Чаму фізікі лічаць, што часціцы з'яўляюцца кропкавымі?

Тэорыя струн дае фізікам падстава меркаваць, што часціцы з'яўляюцца 1-мернымі струнамі, таму што тэорыя мае мэта - якая аб'ядноўвае гравітацыю з калібровачнае тэорыямі.

Дык чаму ж, што гэта распаўсюджанае меркаванне, што часціцы 0-мерныя кропкі? Ці быў прапанаваная тэорыя іх быцця, як гэта? І чаму?

Якая прычына гэтага фізікі павінны верыць, што часціцы 0-мерныя пункту, у адрозненне ад 1-мерных струн?

18
Калі вы кажаце, «часціца» вы маеце на ўвазе толькі фундаментальныя часціцы?
дададзена аўтар DanielSank, крыніца

8 адказы

У стандартнай мадэлі (як і ва ўсіх традыцыйных рэлятывісцкай квантавай тэорыі поля), часціцы кропкавымі. Усе эксперыментальна існуючыя факты пра микрофизике, як уяўляецца, у адпаведнасці са стандартнай мадэллю. Гэта (цалкам дастаткова) прычына меркаваць, што часціцы ў прыродзе з'яўляюцца кропкавымі.

Кропкавы ўяўляе сабой тэхнічны тэрмін, які адносіцца да таго факту, што ў стандартнай мадэлі, лагранжиан з'яўляецца функцыя палёў у тую жа кропцы (а не інтэгралы па палях у некаторых малых ваколіцах гэтага пункту, апісваецца формы-фактарамі паказаўшы «» форма «» часціцы).

Асноўная прычына, чаму, тым не менш, многія фізікі мяркуюць, што (пры значна больш высокім дазволе) часціцы не могуць быць кропкавымі, што не існуе ніякага вядомага спосабу, як ўзгадніць квантавую тэорыю поля з гравітацыйнымі сіламі, у той час як тэорыя струн (дзе часціцы струноподобные), здаецца, прапануюць патэнцыйны спосаб зрабіць гэта. Ніхто не ведае, у якой ступені гэтыя здагадкі будуць дакладнымі.

13
дададзена

Canonical particles possess an actual radius of hardness, which is determined by the Compton's expression $\lambda_\text{Compton} = \frac{h}{mc}$. One can read more about it here http://inerton.wikidot.com/canonical-particle

Чаму фізікі часціц паразважаць пра кропкавыя часціцах? Мне здаецца, што гэта звязана з іх адукацыяй; а менавіта, іх настаўнікі казалі ім няправільныя рэчы і імплантавалі абстрактны тунэль бачання падыход да рэальнасці. Шкада, але гэта праўда.

11
дададзена
Пра тое, што часціцы разглядаць як кропкавыя проста таму, што вось што выкладаецца наіўна і зусім няправільна. Думаючы пра іх як кропкавыя проста спрашчэнне, таму што няма ніякіх доказаў адваротнага.
дададзена аўтар Brandon Enright, крыніца

Occam's razor suggests that in the simplest explanation is the most probable. Physicists will assume that elementary particles are point-like, until they have evidence to suggest otherwise.

8
дададзена

Кропкавая і пункт зусім розныя паняцці. Планета Юпітэр кропкавы да верагодных 6 або больш дзесятковым знакам дакладнасці пры вывучэнні дынамічнай эвалюцыі Сонечнай сістэмы. Але гэта не значыць, што Юпітэр з'яўляецца кропка! Проста таму, што нешта паводзіць сябе кропкавымі заўсёды азначае, што мы проста не ведаем пакуль недастаткова. Тэорыя струн адна тэорыя пра больш глыбокім узроўні, ёсць і іншыя.

Так што я не думаю, што многія фізікі на самай справе думаюць, што электрон з'яўляецца кропкай. Яго проста, што вам не трэба турбавацца аб любой структуры пры працы на дробязныя энергіях 100GeV ці менш ...

6
дададзена

Элементарныя часціцы сапраўды не маюць формы або памер, гэта эмерджентные якасці, якія выцякаюць з ўзаемадзеяння паміж часціцамі. У квантавай фізіцы часціца прадстаўляе яго квантавы стан, і калі вы хочаце, каб апісаць, што ў прасторы вы атрымаеце хвалевую функцыю, якая кажа нам, колькі часціцы прысутнічае ў любой зададзенай кропцы ў прасторы. Паколькі не існуе тэарэтычны мяжа для памеру прасторавай вобласці, дзе хвалевая функцыя выдатная ад нуля, вы не можаце прызначыць канчатковы памер для часціц. Вы можаце ўявіць сабе часцінку альбо як бясконца малой (г.зн. кропку, як), ці проста сказаць, што паняцце памеру не вельмі значная.

4
дададзена

Элементарныя часціцы, якія вы маеце на ўвазе тут, не здаецца, што мы думаем. Ён не з'яўляецца ні як кропка або радкоў (наколькі сёння заклапочана) гэтыя тэорыі справядлівыя, але да пэўнай сілы. Гэтыя часціцы могуць быць прымаць любую форму, але акрамя таго, для нашага зручнасці мы выкарыстоўваем кропку або кропкі для прадстаўлення. Паколькі яны з'яўляюцца вельмі актыўнымі часціцамі і ў адпаведнасці з прынцыпам нявызначанасці Гейзенберга я думаю, што для вызначэння становішча і імпульсу разам не ўяўляецца магчымым, з-за якой мы не можам вызначыць форму.

І наколькі ваша пытанне аб 1-й і о-d занепакоены я думаю, што гэта расплывіста, каб спытаць, як калі б мы ведалі, як гэта выглядае, мы б ужо зрабілі гэта выглядаць, што замест паўзункоў і радкоў. Для напрыклад - аўтамабіль, мы ведаем, як гэта выглядае, і мы робім гэта. Сапраўды гэтак жа, калі элементарная часціца мы ведалі, як уяўляецца, то праблема была б вырашана.

3
дададзена
не дае адказу на пытанне
дададзена аўтар AMADANON Inc., крыніца

Ваша пытанне заснаваны на здагадцы, што вакуум пусты, і пытанні, (Уключаючы часціцы) з'яўляюцца рэчы, якія мы змешчаны ў пустым вакууме. Але эфект Казіміра паказвае, што вакуум ня пусты, але дынамічная среда. Гэта прывяло да кропкі ўсходаў гледжання элементарных часціц: яны квантованных калектыўныя руху вакуумнай асяроддзя.

У адным падыходзе, мы разглядаем вакуум як сукупнасць кубитов. (То бок прасторы з'яўляецца кубит акіяна.) Калі гэтыя кубит ўтвараюць радкі ўнутрысеткавы вадкасці, то квантованные калектыўныя руху кубитов могуць прывесці да фатонам, электроны і г.д. так элементарныя часціцы, як фатоны і электроны, не з'яўляюцца элементарнымі у тым сэнсе, што існуе, якія ляжаць у аснове тэорыя, такія як квантавая мадэль кубита на рашотцы, з якіх яны могуць быць атрыманы ў якасці эфектыўнага набліжэння (глядзіце, напрыклад, нашу артыкул Arxiv: геп-й/0302201 ). Пры такім ўсходы карціны, калі мы разгледзім элементарныя часціцы цесна, мы бачым, кубиты, якія ўтвараюць ўсю прастору. На пытанне надвор'я элементарныя часціцы з'яўляюцца кропкавымі ці не, не маюць сэнсу ў ўсходаў падыходзе.

радок-сеткі кандэнсацыя забяспечвае адзіны крыніца для калібровачнае узаемадзеянняў і статыстыкі Фермі: Абодва элементарных базоны калібровачнае (такія як фатоны, глюонную) і элементарныя фермионы (напрыклад, электроны, кварк) могуць узнікаць як квазі-часціцы ў квантавай спінавай мадэлі на рашотцы калі квантавая мадэль спін мае «радок-сетка кандэнсаванага стану" у якасці асноўнага стану. Параўнанне паміж струнным нутрасеткавым падыходам і суперструн падыход можна знайсці тут .

Існуе фальсіфікаваць прадказанні з радка ўнутрысеткавых тэорый: усе фермионы (элементарныя або складовыя) павінны несці калібравальныя зарады (гл нашу артыкул кондо-мат/0302460 </а>). Стандартная мадэль змяшчае кампазітныя фермионы, якія з'яўляюцца нейтральнымі для $ U (1) \ раз SU (2) \ раз SU (3) тэорыі $ каляіны. Такім чынам, у адпаведнасці з струннай ўнутрысеткавыя тэорыі, стандартная мадэль з'яўляецца няпоўнай. Правільная мадэль павінна ўтрымліваць дадатковую калібровачнае тэорыю, такія як $ Z_2 тэорыі $ калібра. Такім чынам, радок-чыстая тэорыя прадказвае дадатковай дыскрэтная калібравальная тэорыя і новыя касмічныя струны, звязаныя з новай дыскрэтнай калібровачнае тэорыяй.

З'яўленне падыход можа таксама вырабляць (лінейны) квантавую гравітацыю ад квантавых спінавай мадэляў (гл нашага артыкула

Arxiv: 0.907,1203 ). Тым не менш, з'яўленне падыход (напрыклад, як радок-чыстая тэорыя), да гэтага часу не ў стане вырабіць хирального сувязь паміж $ SU (2) $ слабое ўзаемадзеянне і фермионы.

3
дададзена

Я рыхтаваўся адказ на пытанне зрабіў дублікат .

былі больш пытанняў, чым у папярэднім пытанні, таму я адказваю тут:

<�Р> Элементарныя часціцы падобныя да матэматычным кропках?

У стандартнай мадэлі фізікі яны лічацца так.

<�Р> Ці мае сэнс у квантавай механіцы і стандартнай мадэлі так думаюць?

Гэта табліца элементарных часціц стандартнай мадэлі фізікі часціц .

elempart

Уся матэрыя ўяўляе сабой сукупнасць гэтых часціц, і так, яны мадэлююцца як кропкавыя часціцы. Так, матэматычная мадэль стандартнай мадэлі была пацверджана зноў і зноў, і яе прадказанне квантавай механікі на аснове рэалізуецца, як у апошні час, як адкрыццё базона.

<�Р> Is дакладна, што дзве элементарныя часціцы indistinguible?

Не, гэта не так, як агульнае сцвярджэнне. Розныя тыпы часціц (электроны, кварк ...) характарызуюцца рознымі квантавымі лікамі і адрозныя.

Той жа тып элементарных часціц эксперыментальна неадметныя, два электрона з'яўляюцца ўзаемазаменнымі, за выключэннем іх квантавымі лікамі ў пэўных межавых умовах. Увогуле, нельга прымацаваць пасведчанне асобы на элементарную часціцу.

1
дададзена
«І яе прадказанні квантавай механікі на аснове выконваюцца» Не ўсе з іх, вядома. Большасць. Смешная сума. Але гэта лёгка абясцэніць Стандартную мадэль як факт, калі ён па-ранейшаму, у лепшым, вельмі добрая мадэль.
дададзена аўтар Joseph Farah, крыніца