Relativistische+Quantenmechanik von Teilchenkollisionen

Wenn wir eine relativistische Kollision wie die Compton-Streuung oder den Zerfall des Higgs-Teilchens betrachten, behandeln wir die kollidierenden Teilchen buchstäblich als Teilchen, die einer bestimmten Flugbahn folgen und mit einem bestimmten Winkel gestreut werden. Diese Kollisionen werden mit relativistischer Energie- und Impulserhaltung behandelt.

Aber in der Quantenmechanik werden Teilchen durch ihren Zustandsvektor im Hilbert-Raum beschrieben und kollabieren nicht zu lokalisierten Teilchen, es sei denn, ihre Positionen werden gemessen. Meine Frage ist dann: Wie können wir diese Kollisionen wie Billardkugeln behandeln, wenn die Teilchen in Wirklichkeit Wellenfunktionen sind und nur die Messung dazu führen sollte, dass Teilchen beobachtet werden?

"kollabieren nicht zu Teilchen, es sei denn, ihre Positionen werden gemessen" So etwas wie einen Kollaps gibt es nicht.
Die Verwendung der Energie-Impuls-Erhaltung bedeutet nicht, dass sich Teilchen auf einer bestimmten Bahn bewegen.
@SRS Es gibt keinen Zusammenbruch der Wellenfunktion als Prozess, anders als im Wikipedia-Artikel vorgeschlagen. Der Artikel betont auch nicht, dass das Kollapskonzept interpretationsbezogen ist, und stellt es nicht in einen breiteren Kontext. Ich persönlich bevorzuge die Ensembleinterpretation gegenüber CI.

Antworten (1)

wie können wir diese Kollisionen behandeln, als wären sie Billardkugeln,

Sie werden nicht als Billardkugeln behandelt. In der Streuungstheorie basiert die gesamte Mathematik auf Kovarianz zu Lorenz-Transformationen. Ein- und ausgehend sind Wellenfunktionen,

Da die Lösungen konstruktionsbedingt Lorenz-kovariant sein müssen, kann man für einfache Fälle, wie beim Zerfall eines einzelnen Teilchens, oder die Energie- und Impulserhaltung bei einzelnen Wechselwirkungen, die Energie- und Impuls- und Drehimpulserhaltung verwenden.

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