Photonen, die in der Zeit rückwärts reisen?

Vermuten$A$befindet sich im Raum-Zeit-Ursprung$0$, Und$B$ist bei Raum-Zeit-Ereignis$x$. Sie nehmen an, dass ein echtes Photon davon ausgehen könnte$A$Zu$B$, das bedeutet also$A$Und$B$sind durch ein lichtähnliches Intervall getrennt, das heißt$x^2 = (x^0)^2- \vec x^2=0$. Das bedeutet, dass$x^0>0$, zu.

Jetzt der Verbreiter$D_{\mu\nu}(x)$stellt die Amplitude dar, von der eine photonische Feldstörung ausgehen soll$A$Zu$B$(Implizit haben Sie elektronische Quellen$J(A)$Und$J(B)$)

Der (Feynman)-Propagator kann geschrieben werden (der Einfachheit halber werden die Polarisationsindizes übersprungen):

$D(x) = -i\int \frac{d^3k}{(2\pi)^3 2\omega_k}[\theta(x^0)e^{-i(\omega_k x^0- \vec k.\vec x)}+\theta(-x^0)e^{+i(\omega_k x^0- \vec k.\vec x)}] \tag{1}$

Wo$\omega_k = |\vec k|$, ist ein positiver Wert.

Nun, mit Ihrer Hypothese ($x^0>0, x^2=0$), gleichwertig$x^0=|\vec x|$, kann der Propagator geschrieben werden:

$D(\vec x, |\vec x|) = -i\int \frac{d^3k}{(2\pi)^3 2\omega_k} e^{-i(\omega_k |\vec x|- \vec k.\vec x)} \tag{2}$

Aber auch bei diesem Ausdruck ist der Propagator immer noch eine Feldstörung, die sich "ausbreitet".$0$Zu$x$, und Sie können es nicht als Teilchen betrachten. Eine Möglichkeit in diesem sehr speziellen Fall wäre, den Propagator als eine "Art" Summe von Beiträgen (mit einem Gewicht) von pseudoklassischen realen Teilchen mit Impuls zu betrachten$|\vec k|$a und positive Energie$\omega_k =|\vec k|$, und , "vermutlich" ausgehend von$0$Zu$x$(es wäre "möglich", weil$x^2=0$). Das halte ich aber für keine gute Idee, da dieses Pseudomuster nicht mehr anwendbar ist$x^2>0$Und$x^2<0$, daher ist es besser, sich den Propagator so vorzustellen, dass er eine Feldstörung darstellt, die nach dem Vorzeichen von verschiedene Darstellungen annehmen kann$x^0$und/oder die Werte von$x^2$, und diese Feldstörung kann natürlich nicht als Teilchen betrachtet werden.

In der Tat ist der Begriff "Vermehrer" nicht der beste, man sollte sich das besser überlegen$D(x)$als Korrelationsamplitude zwischen den Quellen$J(0)$Und$J(x)$.

Eine Analogie wäre zum Beispiel, über Verschränkung nachzudenken, Sie könnten räumlich getrennte Subsysteme haben, die jedoch korreliert sein könnten.

Es ist für ein Photon unmöglich, im Zeitsinn rückwärts zu reisen, es verschwindet immer wieder, weil es seine Energie immer wieder an andere Teilchen wie ein Elektron abgibt, entweder einen Teil davon oder alles davon, was bedeutet, dass es nicht genug Energie hat, um die Raumzeit zu verzerren oder sogar zu haben genug Energie, um eine geschlossene Zeit wie eine Kurve zu erzeugen und in der Zeit rückwärts zu reisen. So funktioniert es, wenn ein Photon von einem Elektron absorbiert wird, wird es vollständig zerstört. Seine gesamte Energie wird auf das Elektron übertragen, das sofort auf ein neues Energieniveau springt. Das Photon selbst hört auf zu sein.