Wenn sich ein Photon nicht unbedingt in einer geraden Linie bewegt, verstößt es nicht gegen das Gesetz der Nachteile. von Schwung?

Ich habe gerade Richard Feynmans Vorlesungen über Quantenelektrodynamik (QED: The Strange Theory of Light and Matter ) gelesen und es hat mich fasziniert. Es gibt jedoch eine unbeantwortete Frage, die ich beim Lesen habe.

Wenn, wie Feynman argumentiert, "Licht sich nicht wirklich nur in einer geraden Linie fortbewegt; es 'riecht' die benachbarten Pfade um es herum und nutzt einen kleinen Kern des nahe gelegenen Raums" (obwohl es mit überwältigender Wahrscheinlichkeit so aussieht, als würde es sich in einer geraden Linie fortbewegen Gerade über große Entfernungen), wie widerspricht dies nicht dem Gesetz der Impulserhaltung? Mein Verständnis ist, dass dieses Gesetz auch für Licht gilt, mit einem Impuls, der durch p = E/c definiert ist. Wenn dem so ist, würde sich die leichte Krümmung dem eindeutig widersetzen, oder nicht?

Ein Pfadintegral ist ein mathematisches Objekt, das zufälligerweise die Physik eines elektromagnetischen Feldes richtig beschreibt. Es gibt Ihnen keine selbstkonsistente Interpretation der Quantenmechanik in Bezug auf die klassische Mechanik von Punktteilchen, die sich auf wohldefinierten Pfaden bewegen. Feynman selbst warnt davor, das Bild von Pfadintegralen über seinen Anwendungsbereich hinaus zu führen.
Ref. zu "Lichtkrümmung": Wenn wir von "Welle" sprechen, wird Impuls "auf beiden Seiten des Strahls" festgestellt? Da das Photon keine Masse hat - wird der Impuls detektiert und in den Maxima der Amplituden lokalisiert, die von der "Mitte der Straße" "weglaufen"? Lokalisiert sich der Impuls überhaupt? Oder wird es durch seinen Einfluss auf die Masse lokalisiert (die übrigens laut Antwort auf die verwandte Frage möglicherweise kein freies Elektron ist). Amplituden, die Sie in einem Wellendiagramm sehen, drücken nur eine periodische Feldänderung aus, die kein Impuls ist?

Antworten (1)

Angesichts der Tatsache, dass Sie nur QED gelesen haben, ist dies eine sehr kluge Frage.

Erhaltungsgesetze in der Quantenwelt funktionieren etwas anders als die klassische Erhaltung, die auf Noethers Theorem basiert (es gibt eine Art Quantenanalog in der Ward-Takahashi-Identität).

Wenn eine Quanteneinheit einen Zustand hat | ψ , dann sind Erhaltungsgrößen definierte Messmittel ψ | P ^ | ψ , Wo P ^ ist jede nicht zeitvariable Observable, die mit dem Quanten-Hamiltonoperator pendelt. Die Momentum-Beobachtbare ist eine solche Beobachtbare. Dies wird durch den Satz von Ehrenfest schön zusammengefasst D T ψ | P ^ | ψ = ψ | [ H ^ , P ^ ] | ψ .

Wenn das Photon „benachbarte Pfade schnüffelt“, was Feynmans laienhafte Erklärung dafür ist, wenn sich das Photon in einer Überlagerung verschiedener Impuls-Eigenzustände befindet (in viele Richtungen gleichzeitig geht), bleibt nur der Mittelwert der Impulsmessung erhalten. Keine Verletzung des Naturschutzes geschieht einfach dadurch, dass es "viele verschiedene Wege" gibt; es ist nur die mittlere Messung, die wir betrachten müssen.