In Anbetracht dessen:
1) Virtuelle Photonen vermitteln die elektrischen und magnetischen Kraftfelder
2) Das Magnetfeld ist die Kräuselung des magnetischen Vektorpotentials
3) Das elektrische Feld ist der negative Gradient des elektrischen Skalarpotentials
Wie verstehen wir die Vektor- und Skalarpotentiale in Bezug auf virtuelle Photonen?
Konkret meine ich kräuselfreie magnetische Vektor- und gradientenfreie elektrische Skalarpotentialfelder, wo keine elektromagnetischen Wellen oder physikalischen Kräfte vorhanden sind.
Was passiert zum Beispiel tatsächlich außerhalb des Solenoids im Aharonov-Bohm-Experiment, das die Phase des passierenden Elektrons ändert? Sind da virtuelle Teilchen im Spiel? Diese Frage hat mich wirklich verblüfft, weil ich nur ein Grundverständnis in Physik habe. Danke für jede Hilfe.
Für Potentiale sind virtuelle Photonenwolken verantwortlich, nicht elektrische und magnetische Felder, was die Erklärung von Kräften durch Photonenaustausch für einen Neuling etwas schwierig macht. Die Photonenausbreitung ist nicht eicheninvariant, und die Feynman-Eichung ist die übliche, um die Kräfte zu erhalten, die aus dem Teilchenaustausch hervorgehen. In einem anderen nützlichen Messgerät, dem von Dirac, sind die Photonen physikalisch und die elektrostatische Kraft ist augenblicklich.
Wenn Sie ein Solenoid haben, werden die Photonen durch die Ströme im Solenoid erzeugt, und eine Ladung, die sich durch diese virtuelle Photonenwolke bewegt, hat eine veränderte Energie und einen kanonischen Impuls entsprechend der Verteilung der Photonen an jedem Punkt im Raum. Die Wirkung kann aus der Strom-Strom-Form der Wechselwirkung verstanden werden:
Wobei G die Ausbreitungsfunktion ist und der Strom J die Wahrscheinlichkeitsamplitude für das Emittieren/Absorbieren eines Photons ist. Die Ausbreitungsfunktion gibt das Vektorpotential einer Quelle J wieder, wie es an einer anderen Stelle auf eine andere Quelle J einwirkt.
Es gibt keinen Unterschied zwischen klassischen Quellen, die Photonen erzeugen, und klassischen Strömen, die ein Vektorpotential erzeugen – sie sind gleich. Die elektrische und magnetische Feldbeschreibung ist nicht grundlegend, und die Eichabhängigkeit des Photonenpropagators ist einfach etwas, mit dem man leben muss.
Die elektrischen und magnetischen Potentiale sind die zeitlichen bzw. räumlichen Teile eines Vierervektors, die in einer U(1)-Eichtheorie die Rolle der Verbindung spielen. Die quantisierte Verbindung liefert die Interpretation dessen, was ihr "virtuelle Photonen" nennt, die (in gewissem Sinne) elektromagnetische Wechselwirkungen vermitteln. Ja, ich schätze, diese virtuellen Photonen sind für den AB-Effekt verantwortlich, aber die elektrischen und magnetischen Felder, die mit diesen Photonen außerhalb des inneren Bereichs des Solenoids verbunden sind, entstehen nie, nämlich, sie gehen niemals „auf Hülle“. Das bedeutet, dass in diesem Bereich keinerlei physikalisches elektromagnetisches Feld nachweisbar ist.
FrankH
Helder Vélez