Kraft über „Austauschpartikel“ oder „über Feld“

Mehr oder weniger bin ich auf zwei Konzepte gestoßen, um berührungslose Kräfte zu erklären:

  1. FELDKONZEPT: Veränderung des Raums durch die Quelle, die wiederum Kraft auf die andere erzeugt (das ist in meinem Klassenzimmerkurs)

  2. EXCHANGE FORCE : was ich kürzlich in Wikipedia gelesen habe (tatsächlich kurz bevor ich diesen Beitrag geschrieben habe)

Nach dem Lesen der Konzepte wird erwartet, dass man versucht, sie zu korrelieren, da beide in ihren Erklärungen wahr sind (soweit ich weiß, lassen Sie es mich wissen, wenn es umgekehrt ist).

Ich dachte, dass es so ist, dass die Quelle kontinuierlich die Austauschteilchen (Photon für Em, Gluon für Quarks usw.) emittiert, um das Feld um sie herum zu erzeugen, das mit dem anderen interagiert. Ich weiß, dass es unter dem Schlagwort „Generation of Field“ laufen würde, aber die Idee verbindet beide, und was die Beschreibung der Feldgenerierung angeht, ist mein Buch in dieser Hinsicht ziemlich vage (High School) – es sagt einfach, dass „ Quelle ändert den Raum um sie herum"

Aber gewisse Zweifel kommen mir in den Sinn;

  1. Finden Sie eine solche Schöpfung nicht ziemlich seltsam, dass die Quelle kontinuierlich die Austauschteilchen aussendet?

  2. Zweitens wird eine kontinuierliche Emission eine gewisse Auswirkung auf die Quelle haben

Wie werden dann Felder generiert?

Ein Feld besteht nicht aus realen Teilchen, sondern aus virtuellen Teilchen und die sind nicht real. Die Quelle gibt sie nicht kontinuierlich ab. Vielleicht eine schlechte Analogie, aber es ist eher wie ein Funke zwischen zwei aufgeladenen Kugeln. Ein Ball gibt nicht ständig Funken ab, sondern nur einen, um den anderen Ball zu treffen, sobald sie sich nähern. Auch hier vielleicht eine schlechte Analogie, kann aber manchmal hilfreich sein.
"Die Quelle emittiert sie nicht kontinuierlich", dann "emittieren" sie sie nur beim Eintreffen des Testteilchens. Wirklich? Ich habe gelesen, dass das elektrische Potential nicht in der Testladung erscheint (Potential ist ein Maß für das elektrische Feld). Was ist die Antwort?

Antworten (1)

Quantenfelder interagieren auf Quantenebene ("digital" statt "analog"). Zwei geladene Teilchen haben beide Quantenfelder. Diese Felder sind NICHT das elektromagnetische Feld. Quantenfelder sind in dem Sinne nicht real, dass sie nicht direkt gemessen oder beobachtet werden können. Sie repräsentieren die Wahrscheinlichkeit der Wechselwirkung. Die Felder "fühlen" sich nicht ständig gegenseitig, ziehen sich nicht ständig an, stoßen sich nicht ab oder interagieren in irgendeiner Weise. Dann findet an einem zufälligen Punkt (mit der durch die Felder definierten Wahrscheinlichkeit) eine momentane Wechselwirkung statt, nach der die Felder sich wieder nicht "fühlen". Diese Wechselwirkung überträgt Energie, Impuls und bestimmte Quantenzahlen (je nach Art der Wechselwirkung können dies Ladung, "Farbe" usw. sein). Die durch die Wechselwirkung übertragenen Werte (bis auf die Masse) sehen aus, als könnten sie zu einem Teilchen gehören, aber dieses Teilchen existiert nicht wirklich. Daher wird die Interaktion manchmal der Einfachheit halber als Austausch eines virtuellen Teilchens angesehen, wobei "virtuell" im Gegensatz zu "real" betont, dass dieses Teilchen nicht existiert, sondern nur eine Möglichkeit ist, die übertragenen Werte zu einem einzigen hypothetischen zu kombinieren Objekt.

In Bezug auf Ihre Frage ist diese Wechselwirkung (oder ein "virtuelles Teilchen", wenn Sie so wollen) eine elektromagnetische Wechselwirkung und ein Teil des elektromagnetischen Felds. Wenn Sie viele solcher Wechselwirkungen haben, mittelt sich ihre quantenmechanische ("digitale") Natur aus und Sie sehen ein kontinuierliches ("analoges") klassisches elektromagnetisches Feld. In dem oben beschriebenen Sinne kann man hypothetisch sagen, dass das elektromagnetische Feld aus "virtuellen Photonen" besteht, solange man bedenkt, dass sie nicht wirklich existieren, sondern nur eine bequeme Möglichkeit sind, zu beschreiben, wie die Quantenfelder interagieren.

Wie Sie hoffentlich sehen können, werden virtuelle Photonen nicht ständig emittiert, sondern nur „on demand“, wenn sich die Quantenfelder zweier Teilchen „beschließen“, an einem zufälligen Punkt zu interagieren, sondern im Mittel basierend auf den durch die Intensität der Felder definierten Wahrscheinlichkeiten . Um es noch einmal zu betonen, die Quantenfelder repräsentieren nicht direkt das elektromagnetische Feld. Das elektromagnetische Feld wird durch eine statistische Summe einer Vielzahl von Wechselwirkungen dargestelltzwischen den Quantenfeldern. Und vereinfacht können diese Wechselwirkungen manchmal als Austausch von "virtuellen Teilchen" angesehen werden, solange wir uns daran erinnern, dass sie nicht real sind und daher nicht wirklich existieren. Aus dieser Sicht könnte man also sagen, dass das elektromagnetische Feld aus virtuellen Photonen als hypothetischen Objekten besteht, die Quantenwechselwirkungen zwischen den Quantenfeldern darstellen.

Im Gegensatz zum elektromagnetischen Feld kann die elektromagnetische Welle als aus echten Photonen bestehend angesehen werden, aber das ist ein anderes Thema.

Wäre es nicht unterhaltsam zu postulieren, dass elektrisches Feld, magnetisches Feld und EM-Strahlung aus fundamentalen Teilchen bestehen und daraus Erklärungen für Elektron-Proton-Wechselwirkungen in Atomen, Vernichtungsprozesse und die elektrischen und magnetischen Feldkomponenten des Photons abzuleiten?
Kraft über „Austauschpartikel“ oder „über Feld“
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