virtualni 4astici

naskoro 4etoh edna knijka(vsu6tnost "A brief history of time" na S. Hawking) i tam stava6e vupros za virtualni 4astici, 4rez koito moje da se izvli4a energia ot 4ernite dupki. ta kogato dvoika virtualni 4astici- ednata s polojitelna energia , drugata s otricatelna(?)(za6toto energiata ne mojela da se poiaviava ot ni6toto) sa v blizost do 4erna dupka, ednata 4astica moje da izbiaga(tazi s energia+), a drugata popada v 4ernata dupka(tazi s energia-). po tozi na4in kato cialo ot vakuuma okolo 4ernata dupka se poiaviavat 4astici s polojitelna energia. vuprosut mi e kakvo zna4i 4astica da ima otricatelna energia, tova za udobstvo li e ili ima niakakuv fizi4eski smisul? i kak to4no si obiasniavate su6testvuvaneto na tezi virtualni 4astici, kakvo zna4i tova ednovremenno da gi ima i da gi niama?
blagodaria predvaritelno za raziasneniata.

nadiavah se vuprosut mi da ne e suvsem tup ili puk za klub "Filosofia".
vse pak ako niakoi moje da mi obiasni kakvo zna4i ne6to da ima otricatelna energia, 6te mi e interesno da razbera.

Мога да си позволя да пофантазирам по въпрса.

През вакуума се движи електромагнитна енергия. За да премине, тя предизвиква появата и изчезването на частици в него. Частици с отрицателна енергия получават за малко повече енергия и стават реални, с положителна енергия. После пак потъват в отрицателната част от спектъра с енергия. Междувременно електромагнитната вълна се е придвижила през уж празното пространство - Вакуума. Когато частиците са с отрицателна енергия, те не съществуват реално в пространството. Един вид са виртуални - в друго измерение може би. Интересна идея. Незнам защо обаче би било така.

За двойки такива частици пък хич не знам. Но си мисля, че ако една виртуална частица по някакъв начин може да взаимодейства с черна дупка, то тя в един момент може би ще получи от нея толкова енергия, че да стане реална частица - с положителна енергия.

Интересно ми е и друго - ако това е вярно, от частиците с отрицателна енергия, които явно са навсякъде около нас, може да се извлече енергия, като се засили отрицателния им потенциал още - един вид извличане на енергия от тях. А такъв източник на енергия е близо до идеалния.

*

Tova, 4e 4asticite s otricatelna energia mogat vsu6tnost da se namirat v drugo izmerenie, i az sum si go mislela. Tova ozna4ava, 4e cialoto prostranstvo e "nadup4eno" i svurzano s tezi drugi izmerenia. dali tova ne moje da se izpolzva po niakakyv na4in za vruzka s tiah e interesen vupros.

Не бих го нарекъл "Надупчено". Просто съществува. Част от реалността. Евентуално де :)

*

Доколкото си спомням, става въпрос за двойки частица-античастица. Без да претендирам да съм коректен 100%, ще кажа че антиелектронът например е с положителен заряд и се върти в обратна за всеки уважаващ себе си електрон посока.
Тъй като материята е енергия (нещо което квантово разбиращите физици в този клуб биха могли да обяснят на простосмъртните, в това число и на мен, стига да спрат да се хапят един друг кой преподавател е по-голям идиот, което всъщност е адски грозно, но да се върна на въпроса...) във вселената непрекъснато се появяват двойки частица-античастица, като се раждат от събрана на едно място малко повече енергия. След един много малък момент от време те анихилират (пак се събират) и изчезват като освобождават същата енергия от която са се образували. Всичко това е много хубаво, докато не се появи черна дупка. Когато въпросната двойка се появи до периферията на една такава дупка, една от частиците може да бъде погълната от дупката. Ако това е частицата, тогава античастицата почва да се шматка наляво-надясно (и нагоре, и надолу, и напред и назад щото имаме три измерения), докато не намери друга частица като нейната за да се такова с нея. Да анихилира де, не да правят малки частички. Тая работа не е толкоз проста.
Ако обаче античастицата е погълната от черната дупка, стават две неща:
1) Тя (ПОЧТИ) ВЕДНАГА намира частица с която да се такова, щото в черната дучка само частици да търсиш. Следователно, една частица от черната дупка изчезва просто, ей тъй, няма я. И масата на дупката намалява.
2) Оная другата частица дето е отвън, почва да се шматка и да си търси античастица, ама няма да казвам след колко време ще я намери. Общо взето, вероятността е едно на АлефN.

Като вземем предвид, че тая работа дето я развивам като панагюрски локум, все едно тема по литература пиша, всъщност се случва за адски бързо време, хората вадят следния
ИЗВОД: Виж ти, масата на дупката намаля с една частица, а навън една такава се шматка. Значи дупката излъчила частица.

Първо Стивън Хокинг го извел теоритично, и физиците му се смели на конгреса. Шест години по-късно мисля, той се смял последен, щото и те стигнали до същия извод.

Практическата полза е тази, че физиците вместо сега да търсят черни дупки като задръстват космоса с дразнещи високочестотни вибрации, просто опъват едни радарни антени с дълги труднозапомнящи се имена, чийто принцип на действие разбират 5 човека на Земята, и чакат една частица "излъчена" от дупка да ги удари по челото. Така де, по радара.

Вече се сещаш и защо частиците се наричат виртуални - щото хем дупката ги е накарала да се шматкат насам-натамX (и насам-натамY, и насам-натамZ), хем не са дошли от нея.

Естествено, все още голяма част от тази пародия,
е само на лист, с молив развита теория.

Мечтата е мисъл, мисълта е идея, всяка идея се реализира. Аз не мечтая, а реализирам идеите си.

Не съм голям специалист в тази област, но ще се опитам да преразкажа със собствени думи...

Понятието виртуални частици се въвежда при приближеното разглеждане на квантовомеханичните взаимодействия във външно поле. Както знаете, реалното състояние на една система може да се разглежда като суперпозиция на различни възможни състояния. Реалното развитие на такава система се разглежда като преход от една такава суперпозиция към друга такава. Този преход се нарича виртуален преход и най-масово се използува при работа с приближени решения, зависещи от времето. В някои случаи в междинните състояния (виртуални състояния) се наблюдава число частици, различно от началното. Допълнителните частици се наричат виртуални частици..
В този случай се наблюдава неспазване на закона за запазване на енергията, което произтича от съотношението на неопределеност на Хайзенберг за енергията.

По-удобно е обаче друго описание на горната ситуация: закона за запазване на енергията СИ СЕ СПАЗВА винаги, но виртуалните частици имат различно от реалните съотношение импулс/енергия. Откъдето произтича възможността да имат произволна маса, а дори и отрицателна енергия.

С риск да повторя част от това, което Geri пише, ще напиша:

Никъде никой не е казвал, че енергията изобщо трябва да е положителна величина, и не виждам какво толкова ви учудва факта, че може да съществуват частици с отрицателни енергии? И понеже стана дума за антиелектрона, искам да обясня идеята на Дирак, който решавайки своето релативистко уравнение стигнал до фрапантния тогава извод за съществуването на електрони с отрицателна енергия. И тъй като такива в природата не се наблюдават, той разсъдил така:

За да наблюдаваме една частица, то ние трябва да я накараме да встъпи в някакво взаимодействие. На езика на квантовата механика това означава, че трябва да накараме частицата да премине от едно състояние в друго, най-просто казано да се премести от едно ниво на заселване в друго, като при прехода излъчи или погълне определено количество енергия (не забравяме, че енергията е мярка за взаимодействието на материята). В случай, че поради една или друга причина ние не можем да въздействаме на частицата (примерно околните нива, съответстващи на енергии, които ние можем да й предадем са изцяло запълнени), то тази частица изобщо няма да изпита нашето въздействие, и съответно ние няма да изпитаме въздействието й, т.е. за нас тя няма да съществува. Това всъщност е и обяснението на свръхфлуидността, когато енергията на движещото се във флуида тяло е недостатъчна за възбуждане на елементарните трептения във флуида - фонони и ротони, поради което тялото не изпитва съпротивление от страна на флуида.
Но да се върнем на идеята на Дирак. Решавайки своите уравнения, той забелязва, че на електроните са позволени 2 енергийни области: тези над тяхната маса на покой 511 keV и тези под минус тяхната маса на покой, -511 keV. Т.е. между двете енергетични зони съществува разделяща ги забранена зона от 1022 keV. Дирак постулира, че всички отрицателни енергии за заети. На практика ние се движим във "флуид" от електрони, който не забелязваме именно поради факта, че е много трудно да преместим електрон от отрицателното "море на Дирак" в по-горно ниво, тъй като всички те са запълнени.
Но не щеш ли от нейде се появява един заблуден гама квант с енергия по-голяма от 1022 keV. Тогава електрон от морето на Дирак би могъл да погълне този фотон и да прескочи бариерата и да премине в областта на положителни енергии, където той се държи като обикновен електрон (просто щото си е обикновен електрон). Оставащата ваканция в отрицателното море започва да се придвижва по съседни нива и пресмятанията показват, че тя има същите свойства, както частица с масата на електрона, но с положителен заряд. По някое време електронът може да се върне обратно, като "изсвети" енергията на прехода под формата на гама кванти. Процесът се нарича рекомбинация, и се отъждествява с анихилацията на частицата и античастицата.
Именно по този начин Дирак теоретично предсказва съществуването на антиелектрона, открит години след това.

Що се отнася до виртуалните частици, то там нещата стоят малко по-иначе. Поради некомутативността на операторите на енергията и времето, то техните собствени състояния не съвпадат, и следователно не можем да имаме състояние с едновременно определени енергия и време. Казано просто, това означава зависимост на дисперсията на измерването на енергията от продължителността на измерването. Известният принцип на неопределеността е един прост израз на тази зависимост: delta(E) * delta(t) ~ hbar, пряко следващ от комутаторното операторно съотношение [E, t] = ih (с точност до знак).
Въпросният принцип на неопределеността позволява налагането на определени флуктуации на енергията в даден времеви интервал. Това разбира се в никакъв случай не означава нарушаване на закона за запазване на енергията (последният е пряко следствие от симетриите на пространство-времевият континуум и чисто геометричната теорема на Ньотер, и нарушаването му би било катастрофално за разбиранията ни за хомогенното и изотропно при отсъствие на гравитация 4-мерно пространство-време). Това означава принципна възможност в рамките на определен период от време енергията на частицата да флуктуира в даден интервал. Именно при такива условия се "раждат и умират" виртуалните частици.
Посредством виртуални масови частици се осъществяват всички близкодействащи взаимодействия, а именно слабото и силното. Близкодействието им е лесно обяснимо: виртуална частица с дадена маса може да съществува само в малък интервал от време, толкова по-малък, колкото по-голяма е масата на частицата. Тогава при крайното допускане за движение на частицата със светлинна скорост, максималното разстояние което тя може да измине преди да бъде погълната от друга частица е обратно пропорционално на масата й. Виртуални частици с нулева маса на покой могат спокойно да се реят из пространството до безкрайност, отнемайки единствено импулс от излъчилата ги частица и предавайки го на погълналата я, което ние отъждествяваме с далекодействащи сили. Такива частици са познатите преносители на електромагнитното взаимодействие фотоните и хипотетичните преносители на гравитационното взаимодействие - гравитоните. До момента експеримента напълно потвърждава всички теоретични писания (без гравитоните, които все още не са открити, но там нещата стоят на малко по- (всъщност доста по-) сложна основа).
При все екстремните условия при които се раждат и умират, виртуалните частици изобщо не изпитват каквито и да било угризения на съвестта да се държат като напълно обикновени (и те са си такива) частици и да всъпват в обичайните взаимодействия. Набирайки достатъчно енергия, една виртуална частица може да премине енергетичната бариера, необходима за излизането от рамките на енергийната флуктуация и да придобие характеристиките на реална частица.

Съвременната физика се гради на доста контраинтуитивни положения (започвайки с квантовата механика, която е напълно ортогонална на житейският опит), които, за съжаление на много хора, отказващи да ги приемат поради различни (религиозни, философски, психологични и други затруднения и отклонения), се потвърждават многократно от експеримента. Затова аз винаги съм бил малко против писането на високи теории във форма, достъпна за масите, тъй като така се пропуска (или набързо се претупва по диагоналният метод) огромна част от необходимият фундамент знания. В последствие се получават нездрави ефекти като спорове на еколози и оръжейни конструктори относно формулировката на квантовата механика, антигравитация, полтъргайсти, телекенеза, четене на мисли, хиперпространства и т.н. върхови достижения на човешката фантастика.

Така че бих посъветвал всеки, проявяващ здрав или нездрав интерес към най-фундаменталната от всички науки, да започне от простичките неща, като механиката на Нютон и извърви (под формата на четене на сериозни книги) пътя до съвременните теории, като същевременно се запознае и с математичния апарат, лежащ в основата. Защото както започва уводният час в курса по Калибровъчни Теории на Полето във ФзФ на СУ, "С електронни лампи не може да бъде построен съвременен персонален компютър" (запазена марка на гл.ас. Петко Николов ).

signed: sp

Ако желаете да разберете каква е разликата между виртуалните и реалните частици,спомнете си бягащите вълни на морето и стоящите зайчета на морето или на безветрено езеро. И двата вида вълни съществуват, но едните са по-устойчиви ,докато другите са много слабо устойччиви.Поради което едните могат да се измерят,т.е. да се определят тяхните импулс и енергия, а на другите не могат.. Разказът на Хоукинг е една измислена лъжа, защото както частиците, така и античастиците имат положителна собствена енергия и маса. И нещо много важно: Гравитационният потенциал е много слабо изменящ се и той не може да таздели частицата от античастицата,родени във виртуални процеси.
Ако желаете да узнаете нещо повече, моля изпратете си е-маила на rjm@abv.bg

> И нещо много важно: Гравитационният потенциал е много слабо изменящ се и той не може да таздели частицата от античастицата,родени във виртуални процеси.

Aide na bas che moje!

Всички елементарни частици се разделят на: реални,които са устойчиви и съществуват дълго време и могат да бъдат наблюдавани експериментално. Те имат връзка между енергията,масата и импулса.; виртуални,които са неустойчиви,
съществуват много кратко време,определено от съотношението за неопределеност между енергия и време, не могат да бъдат наблюдавани експериментално. Не нямат връзка между енергията, масата и импулса Например:
Ако сте ходили на море във ветровито време, навярно сте набжюдавали бягащи
вълни.Те са устойчиви и съществуват дълго време.Но в безветрено време може би сте видяли зайчета,които се появяват и бързо изчезват. Това са виртуални вълни.Те също съществуват,но много късо време, въздействуват върху малки лодки. Но те нямат втъзка между умпулса, масата и енергията. За повече информация: rjm@abv.bg