Kostet uns unsere Existenz Energie?

Wenn etwas über seine Anwesenheit informieren muss, wie z. B. die elektromagnetische Anwesenheit geladener Teilchen oder die gravitative Anwesenheit von Teilchen aufgrund ihrer Masse. Wird dies durch das Senden von Informationen über seine Existenz erreicht, die sich im Weltraum über eine Art elektromagnetischer Wellen oder hypothetische Gravitationswellen ausbreiten.

Verlieren die Teilchen also ständig ihre Energie, wenn sie anderen von ihrer Anwesenheit erzählen? Ich verstehe, dass sie auf die gleiche Weise auch Energie gewinnen könnten, aber wenn ein Teilchen vollständig isoliert wäre, würde es seine Existenz verlieren und sich mit der Zeit in reine Energie verwandeln?

Ich verstehe, dass Masse und Energie zusammen konstant bleiben würden, aber meine Frage ist, ob einem Teilchen etwas passieren würde oder es ein Teilchen bleiben würde?

Beachten Sie, dass Teilchen verschwinden würden, wenn sie Energie verlieren würden.
Wie drücken also Teilchen ihre Felder gegenüber anderen Teilchen aus? Ich glaube, Em-Wellen sind der richtige Weg und diese sind kostspielig, ich meine energetisch.
Kommentar zur Frage (v2): Fragst du wirklich, ob es ein stabiles Elementarteilchen gibt?
@ Qmechanic: Nein, ich spreche von Feldern und Ausbreitungsenergie aller Teilchen, die mich dazu bringen, über diese Frage nachzudenken
Ich denke, das OP fragt möglicherweise: Wenn die EM-Kraft durch Photonen übertragen wird (äquivalent dazu, wenn Energie benötigt wird, um das EM-Feld um eine isolierte Ladung aufrechtzuerhalten), warum verlieren geladene Teilchen dann keine Energie - und damit Masse? Sollte eine isolierte Ladung nicht ihre gesamte Massenenergie abstrahlen?

Antworten (2)

Energie in der Physik nimmt viele Formen an , die während Wechselwirkungen austauschbar sein können. Der Energieerhaltungssatz gilt für eine Summierung aller unterschiedlichen Energiemanifestationen des untersuchten Systems.

Wenn ein Teilchen vollständig isoliert wäre, würde es seine Existenz verlieren und sich mit der Zeit in reine Energie verwandeln?

NEIN . Ein isoliertes Teilchen kann Energie als Ruhemasse haben, kann kinetische Energie haben, wenn es sich in Bezug auf ein Koordinatensystem bewegt. Es gibt keine Möglichkeit, die Energie seiner Ruhemasse irgendwohin zu übertragen, außer durch Wechselwirkungen (und dann ist es nicht isoliert). Ein isoliertes Teilchen ist stabil, wenn es nicht in andere Teilchen zerfallen kann. Das Elektron zum Beispiel oder ein Photon kann nur durch Wechselwirkungen mit anderen Elementarteilchen verschwinden.

Sie sind wahrscheinlich durch das vereinfachte quantenmechanische Bild eines geladenen Teilchens verwirrt, das ständig virtuelle Photonen mit anderen geladenen Teilchen in der Umgebung austauscht. Virtuelle Photonen sind ein nützliches Berechnungswerkzeug, um die Wahrscheinlichkeiten für die Wechselwirkungen von Elementarteilchen zu erhalten. Das Virtuelle bedeutet, dass sie das Energie-Impuls-Maß ihres Vierervektors nicht erhalten, sie befinden sich außerhalb der Massenschale, sodass die Energieerhaltung bei diesen Austauschvorgängen keine Bedeutung hat.

Im klassischen Elektromagnetismus sind die Felder geladener Teilchen stabil, sie haben zwar eine Energiedichte , die aber als Ladung dem Teilchen zugeordnet ist und nicht durch Wechselwirkungen verringert werden kann. Dies ist eine beobachtende Tatsache. Die Randbedingungen eines Problems mit vielen Ladungen bestimmen die zusammengesetzten Felder, und jede erzeugte oder verlorene Energie stammt von einer anderen Energieform als der Feldenergiedichte der einzelnen Elektronen; es wird wahrscheinlich zunächst kinetische oder potentielle Energie sein.

Makroskopisch betrachtet, ja, lebende Organismen tauschen ständig Energiesignale mit der Umgebung aus, Energie, die sie aus anderen Formen (Nahrung) wieder auffüllen müssen.

Allerdings keine Elementarteilchen

Wenn wir also etwas aufladen (zunächst ungeladen), sendet der geladene Körper keine elektromagnetischen Wellen aus, um sein Feld aufzubauen? Ich bin mir nicht sicher, ob dies eine korrekte Erklärung ist
Ein geladener Körper ist entweder ganz positiv oder ganz negativ. Wenn alle positiv sind, wird die Ladung durch die in den Ionen der Oberfläche befindlichen Elementarladungen aufgebaut. Wenn es negativ ist, ist es das kollektive Feld der Elektronen, die sich auf der Oberfläche befinden. Beim Aufladen gibt es elektromagnetische Wellen, weil Änderungen im elektrischen oder magnetischen Feld elektromagnetische Wellen erzeugen, aber es sind nicht die Wellen, die das Feld aufbauen. Die Energie zur Orientierung aller Elektronen auf der Oberfläche kommt aus dem verbrauchten Strom und letztendlich aus den Generatoren, die den Strom erzeugen.
Die statische Feldenergie kommt aus dem kombinierten/kollektiven Feld der Elektronen (oder Ionen, wenn es eine positive Ladung ist).
Und woher kommt dieses Feld (das kollektive Feld)?
@annav Es scheint, dass Sie Ihren letzten Satz der Antwort noch nicht beendet haben.
Jedes Elektron hat einen Ladungswert von e, der um es herum ein elektrisches Feld erzeugt. Ein Konglomerat von Elektronen hat ein vektoriell additives Kollektivfeld. Es kommt von den einzelnen Elektronen, die niemals ihre Ladung verlieren können, z.
Ich bestreite das nicht, aber da uns beigebracht wird, dass diese Felder nicht nur vorhanden sind, wie im Falle der Umwandlung von Neutronen in Protonen und Elektronen, würden ihre Felder nicht nur bereits vorhanden sein, nur weil sie stehende / stationäre Wellen sind das bedeutet nicht, dass die Partikel nicht emittiert/ausgetauscht werden dürfen
Emittieren und Austauschen von Teilchen gegen Nicht-Elementarteilchen, aber es gibt Elementarteilchen, die ihre Ruhemasse, Ladung und Spin nicht ändern, weil sie nicht zusammengesetzt sind. de.wikipedia.org/wiki/… . Alle anderen werden aus diesen elementaren in der Tabelle aufgebaut, und Ladungen, aus denen die zusammengesetzten Teilchen bestehen, werden hinzugefügt und ihre Felder werden entsprechend der Geometrie vektoriell hinzugefügt, wenn es sich um größere Moleküle/Koglomerate handelt. Dies liegt daran, dass die Ladung ein elementares Attribut ist und sich nicht ändert. (experimentelle Tatsache)
Sie sind verwirrt über den virtuellen Teilchenaustausch in Feynman-Diagrammen. Energie wird dort nur zwischen ankommenden und abgehenden Leitungen eingespart. Die Benennung der Zwischenteilchenlinien dient nur dazu, die Quantenzahlen im Auge zu behalten. Da in den Zwischenschritten keine Energie erhalten bleibt, geht keine Energie durch das nicht wechselwirkende statische Teilchen verloren, wenn wir annehmen, dass es im Unendlichen mit einem anderen Elektron wechselwirkt.
Aber wir haben nie Experimente mit isolierten Systemen gemacht, die es ehrlich gesagt nicht gibt. Ich stelle in meiner Frage klar fest, dass die Teilchen ihre Energie durch Wechselwirkung mit anderen Teilchen zurückgewinnen könnten. Aber in einem isolierten System aufgrund der Emission virtueller Teilchen (Eichbosonen), wenn ich mit der Hypothese richtig liege, dass sie auch für einsame Teilchen emittiert werden, würde das Teilchen seine Energie verlieren und es nicht existierend machen
Sie gehen nicht richtig davon aus, dass virtuelle Teilchen von isolierten Teilchen emittiert werden und ins Unendliche verloren gehen. Virtuelle Partikel können per Konstruktion und Definition nur in der Mitte von ankommenden und abgehenden Leitungen existieren. Sobald ein Photon real ist, hat es aus der kinetischen Energie des Systems, nicht aus der Energiedichte der Ladung des Elektrons entnommen.
Nun, uns wurde beigebracht (weiß nicht, mit wie viel Genauigkeit), dass Felder wie elektrische Felder nicht einfach überall vorhanden sind, sie werden aufgebaut und brauchen dafür eine endliche Zeit; Uns wurde auch gesagt, dass diese Felder mit Hilfe von elektromagnetischen Feldern aufgebaut werden, so dass ich glaube, dass die Energie eines Teilchens möglicherweise mit einer Rate abfließen muss, die weit über der liegt, was zu einer Zeit über dem Alter des Universums führen kann, aber gleichzeitig zu einer Erschöpfung führt Zeit. Aber alles, was ich hier höre, ist, dass diese Felder einfach vorhanden sind, einfach vorhanden.
Nun, diese Seite kann keinen Kurs über klassische und Quantenelektrodynamik in Frage-und-Antwort-Form geben. Es dauert Jahre, um den Hintergrund in Mathematik und Physik aufzubauen, um diese Fächer zu verstehen. Auch hier werden die intrinsischen Felder mit Elementarteilchen identifiziert und es findet kein Energieaustausch im Feld der Teilchen statt. Ein Ensemble von Partikeln hat ein kollektives Verhalten, aber jede Energie, die kollektiv verloren geht oder gewonnen wird, stammt von anderen Energieformen und nicht von der intrinsischen Feldenergie der elementaren Bestandteile.
Nur um mein Verständnis zu vervollständigen, also ist beim Aufbau elektrischer Felder, Gravitationsfelder usw. für ein Teilchen keine Energie erforderlich und ein anderes Phänomen als das, was ich gesagt habe, findet statt, richtig?
Ja, es ist kein Phänomen, es ist ein beschreibendes mathematisches Modell dessen, was wir experimentell herausgefunden haben, dass Ladungen und Massen auf elementarer Ebene sehr spezifisch und unveränderlich sind. Wir haben die sowohl für Punktquellen als auch für Ensembles von Punktquellen konsistente Feldbeschreibung mit Maxwells-Gleichungen für Elektromagnetismus gefunden. Newtons Gleichungen für die Gravitation aus Beobachtungen, und Theoretiker arbeiten an einer konsistenten Sichtweise der Allgemeinen Relativitätstheorie (experimentell validiert durch astrophysikalische Messungen) und der Teilchenfeldtheorie.

Alles, was seine Präsenz mitteilen muss, wie die elektromagnetische Präsenz geladener Teilchen und die Gravitationspräsenz von Teilchen aufgrund ihrer Masse, tut dies, indem es Informationen über seine Existenz sendet, die sich im Raum über elektromagnetische Wellen oder hypothetische Gravitationswellen ausbreitet.

Nicht wahr. Die Maxwell-Gleichungen haben Wellenlösungen und statische Lösungen. Sie sind zwei verschiedene Dinge. In ähnlicher Weise haben die Einstein-Feldgleichungen Wellenlösungen und statische Lösungen, und das sind verschiedene Dinge.

Verlieren die Partikel also ständig ihre Energie, wenn sie anderen von ihrer Anwesenheit erzählen?

Nein. Statische Felder transportieren keine Energie.

Würden Sie also sagen, wenn sich ein Neutron in ein Proton und ein Elektron verwandelt, werden ihre elektrischen Felder nur in 0-Zeiten aufgebaut und dann für immer aufgebaut? Da sie statisch sind. Ich meine, in vernachlässigbarer Zeit verstehe ich, aber Sie sagen, weil Maxwells-Gleichungen statische Wellen ergeben, sind sie bereits da? Das ist sicher falsch!!
@rijulgupta: In Ihrem Beispiel ist das elektrische Dipolmoment D Null, bevor das Neutron zerfällt, und beginnt dann nach dem Zerfall, Werte ungleich Null zu erreichen. Dadurch entsteht eine Feldänderung, die sich als Welle nach außen ausbreitet. Dies ist kein statisches Beispiel, da D zeitlich veränderlich ist.
Und Ihr Punkt ist? Ich spreche einfach von der Emission von Informationen (von Feldern) mit Energie, da Informationen sich über Wellen mit Energie ausbreiten würden, komme ich auf meine Frage zurück
Kostet uns unsere Existenz Energie?
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