Wie groß ist die Dichte virtueller Photonen um eine Einheitsladung?

Es scheint, dass virtuelle Photonen auch im Vakuum existieren. Die genaue Frage lautet also:

Wie groß ist die zusätzliche virtuelle Photonendichte aufgrund des elektrischen Feldes einer Einheitsladung?

Oder: Wie viele virtuelle Photonen pro Volumen finden sich um eine Einheitsladung?

Die Antwort hängt von der Entfernung ab, aber wie lauten die genauen Zahlen?

Es ist eine seltsame Frage. Ich verstehe nicht, was Sie mit dieser Nummer machen werden. Sagen wir, es gibt sie 10 5 virtuelle Photonen unabhängig von der Entfernung. Na und?
Hier ist eine ausgezeichnete Beschreibung virtueller Teilchen - insbesondere, warum wir sie überhaupt NICHT als Teilchen betrachten sollten.

Antworten (3)

Ich glaube nicht, dass diese Frage eine Antwort hat. Ein Photon ist ein quantenmechanisches Objekt.

a) Es gibt keine Erhaltung von Photonen, virtuell oder nicht.

b) es gibt keine untere Grenze für die Energie der Photonen, also sind sie im Prinzip unendlich ( Infrarotproblem)

c) Die Energie der virtuellen Photonen hängt von der Bewegung der Ladung und/oder der Sonde ab, die nach virtuellen Photonen sucht.

Sie können ein Energiespektrum für virtuelle Photonen haben, aber keine Dichteschätzung. Siehe zum Beispiel diese Berechnung.

Ihr a) == es gibt keine Energieerhaltung ;-) Ihr b) und ein Photon mit Wellenlänge = Radius_of_univ braucht wie viel Zeit zum Prägen? ;-) dein c) ist wie: zwei verzogene fahrten bei 0,9c : ein kapitän sagt zum anderen : du hast keine energie ;-)
@Helder Velez "keine Erhaltung von Photonen" bedeutet, dass die Zahl willkürlich ist, nicht die Energie. Siehe den von mir bereitgestellten Link. zu b) wer prägt virtuelle Photonen? denn c) Photonen sind keine verzerrten Antriebe.

Es ist unendlich. Dies ist das Soft-Photon-Problem, das eine Infrarot-Regularisierung erfordert.

IR-Regularisierung, um nicht unendlich zu sein? Dann ist es nicht unendlich?

Anscheinend stellt man sich eine Ladung als Punkt mit einem Coulomb-Feld um ihn herum vor. Außerhalb der Ladung gibt es keine Ladung, aber es gibt ein Feld, sagen Sie, und es besteht aus virtuellen Photonen. Also, wie viele von ihnen sind in der Ferne R von der Ladung?

Ich lasse die anderen diese Frage beantworten und gebe Ihnen hier meine Vision davon. Die Ladung ist nicht punktförmig, sondern quantenmechanisch verschmiert. Es bleibt nicht an einem Punkt stehen, sondern „bewegt“ sich und erzeugt eine quantenmechanische „ Wolke “. Diese "Wolke" ist "groß und weich" (wie ein Gelee) - Sie drücken die Ladung und das gesamte System wird unelastisch verformt. Sie brechen den ursprünglichen Zustand auf und der neue Zustand ist eine jetzt bewegte Ladung und angeregte Quantenoszillatoren (oszillierende Wolke). Letzteres beschreibt Photonen. Normalerweise unterscheidet sich der Anfangszustand also vom Endzustand. Im Experiment addieren sie normalerweise alle einzelnen „Bilder“ aller Streuereignisse und erhalten ein „umfassendes“ Bild.

OK. Was ist also die Dichte dieser "Wolke"? Oder ist das keine sinnvolle Frage?
Es kommt auf die Randbedingungen an. Wenn Sie eine Hohlraum-QED haben, ist die Wolkengröße endlich. Im freien Raum strebt die Wolke formal gegen Unendlich, ist aber faktisch durch die Wellenpaketgröße (Präpariereinrichtung) bestimmt. Es ähnelt dem Begriff der Atomwolke - es kann jede Größe haben.
Für eine Atomwolke (z. B. für Wasserstoff) kann ich formal sagen, dass sie eine Dichte von "einem Elektron pro Bohr-Volumen" hat. Die Frage des OP lautet, was wir auf ähnliche Weise über die Dichte virtueller Photonen (und anderer Anregungen) um ein Elektron sagen können. Ihre Antwort geht dieses Problem nicht an.
Nein, und ich gebe nicht vor, die OP-Frage zu beantworten. Denn es gibt im Raum kein Coulomb-Zentrum mit „virtuellen“ Photonen „um“ herum. Das Colomb-Potential 1 / R autark ist, sollte es nicht aus virtuellen Photonen bestehen. Aber das Elektron ist kein Punkt im Raum, es ist allgegenwärtig und nicht so einfach - man braucht unendlich viele Freiheitsgrade, um es vollständig zu beschreiben. Es bewegt sich als Ganzes und schwingt "innerlich", also sieht das Bild ganz anders aus.
Wie groß ist die Dichte virtueller Photonen um eine Einheitsladung?
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