交換粒子の定義は何ですか?

Haaris Sheikh 06/04/2017. 3 answers, 507 views
particle-physics definition carrier-particles

記事を読んだ後、私は、2つの粒子が相互作用するときに2つの粒子間でボソンが交換されて力が発生するという適切な定義があると結論づけましたか?

交換粒子についての良い定義は何でしょうか?

3 Answers


Lewis Miller 06/04/2017.

交換粒子は、2つの他の粒子間の相互作用を仲介する仮想粒子である。 それは大量のシェル上にある必要がないため、直接観察できないので仮想です。


anna v 06/04/2017.

基本粒子物理学の標準モデルでは、表中の全ての粒子は交換粒子であり得る:

エレマツ

量子フィールドの理論的形式を用いて、相互作用したり減衰したりする素粒子を描写するファインマン(Feynman)図の発明のため、これらは「交換された粒子」と呼ばれる。

その前にフェルミの相互作用があった

この理論は、4つのフェルミオンが互いに直接的に相互作用することを仮定している(関連するファインマン図の1つの頂点において)。 この相互作用は、中性子と電子との直接結合による中性子のベータ崩壊、ニュートリノ(後で反ニュートリノと決定される)、およびプロトンを説明する。

フェルミは1933年のベータ崩壊の記述でこの結合を初めて導入した。フェルミ相互作用は、プロトン - 中性子と電子 - 反ニュートリノ間の相互作用が仮想Wボゾンによって仲介される弱い相互作用の理論の前兆であった。

標準モデルは、わずか3行しか残されていない頂点を持つように進んでおり、例として、 これは交換された粒子がボソンだけではない多くの可能な図を示しています。

フェインマンディアッグ

交換された「パーティクル」は、基本粒子の表に名前が付けられたパーティクルを保持します。なぜなら、頂点間の線は、エネルギーと運動量の位置保持器と、入力と出力の間の量子数交換であり、彼らは4つのベクトル質量が積分の下で変化するので、彼らは質量シェルから外れています。 積分された粒子の質量は、積分の伝播者の分母にある

ゲージボゾンは、通常、取引所の最下位図(ファインマン図と合計された摂食系列)に関与しますが、交換されるボソンだけではありません。 他の保存された量子数も重要です。

はい、交換は、時間間隔dp / dtの間に勢いを持ちます。したがって、交換されている力です。


HolgerFiedler 06/04/2017.

答えはおそらくあなたが期待しているものと少し違うので、良い質問です。

電子を別の電子に「投げる」と仮定します。 どんな科学的な質問についても、私たちはそれを別々の側面から見る義務があります。

  1. 彼らのアプローチの間の電子は光子を交換し、それらをバーチャルにするかどうかを呼ぶ。 この交換は、光子が放出され、吸収されて周囲に失われない場合にのみ作用する。 このステートメントは、そのアプローチの振る舞いとそれに続く拒絶反応のヒステリシスを誰も観察しない限り真です。 もし拒絶の間にアプローチ中に周囲への放射が起こるならば、いくつかの光子は「ちょうどよい時」に出現しなければならないか、または何らかのヒステリシスが観察されなければならない。 これは当てはまりません。 バーチャルフォトンの導入は、我々が詳細に記述できなかったプロセスの良いモデルです。
  2. 陽子への電子のアプローチの間に、実際の光子の放出が起こる。 2つの粒子間のエネルギー差は、光子放出によって実現される。 この現象は、光子が電子を励起する、または原子中の​​電子を励起する光電効果の反対のプロセスに対応する。

交換粒子の定義

2つの粒子が相互作用すると、2つの粒子間でボソンが交換され、

交換が非対称でなければならないことを意味する。 光子は、同じであるが粒子からの放出および粒子への吸収のための異なる兆候である運動量に従う。

電子 - 電子相互作用については、このような交換において力は定義されない。 電子 - 陽子相互作用の場合には、実際の光子が放出(または吸収)され、引力(または反発力)が生じる。 ここで交換光子について話すことができます。

さまざまな現象を説明するには? 等号のあるフィールドの場合は、「身体がある場所には秒がありません」という経験を使用し、それを署名付きフィールドに適用することができます。 不等符号付き電場の場合、それは異なる。 彼らは光子の交換と放出によってお互いを部分的に排除する。

結論:等号電場の場合、仮想光子はモデルですが、それらの間の反発を説明する必要はありません。 不等符号電場の場合、光子はアプローチの結果であり、電子とプロトン間の反発の条件である。

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