Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Почему при столкновении двух не имеющих электрического заряда частиц могут рождаться заряженные частицы?

ФизикаЭлектричество+1
Анастасия Петракова
  ·   · 13,0 K
Сусанна Казарян, США, Физик  · 15 окт 2018

Исходя из теории возмущений в квантовой физике, взаимодействия между элементарными частицами (полями) описываются в терминах обмена виртуальными частицами, существование которых ограничено принципом неопределённости. Виртуальными частицами заполнено все пространство-время (вакуум) нашей Вселенной и при выполнении определённых условий, они становится реальными и могут быть зарегистрированы (детали здесь). 

Например, гамма квант в магнитосфере нейтронных звезд может расщепляться в электрон-позитрон пару (γ ⟶ e⁺ + e⁻), что запрещено ему в свободном пространстве. Такой же процесс рождения e⁺e⁻ пар (или более редкий, μ⁺μ⁻ пар) гамма квантом наблюдается в электростатическом поле атомного ядра (γ + A ⟶ A` + e⁻ + e⁺). Откуда берутся эти e⁺e⁻ пары? В виртуальном состоянии они всегда и везде окружают фотон (в качестве флуктуаций поля) и в свободном пространстве никак себя не проявляют (может, разве что расталкивают Вселенную). На диаграмме Фейнмана это выглядит так (ось времени — слева направо).

В вопросе речь идет о взаимодействии двух нейтральных частиц, в результате которого рождаются заряженные частицы. В таком случае простейший пример — реакция перезарядки нейтрона "заряженным током" в результате неупругого рассеяния мюонного нейтрино на нейтроне (ν + n ⟶ p + μ⁻). 

Ось времени направленна слева направо. Взаимодействие осуществляется слабыми силами в результате передачи импульса виртуальным заряженным током (W⁺-бозоном) от нейтрино к d-кварку нейтрона n(udd). Это меняет аромат кварка в составе нейтрона на u-кварк (d + W⁺ ⟶ u), тем самым, формируя протон p(uud) на выходе реакции. Само же нейтрино переходит в состояние мюона (μ⁻). Переносчики слабого взаимодействия (W-бозоны) в виртуальном состоянии всегда сопровождают лептонов (нейтрино, электрон, мюон, тау).  Добавлю, что как видно из диаграммы, закон сохранения заряда выполняется всюду на временной оси.  

Таким образом, ответ на вопрос: "Откуда рождаются заряженные частицы, если на входе реакции участвуют нейтральные?" — Из вакуума, в результате флуктуаций квантовых полей, выраженных в терминах соответствующих виртуальных частиц.  

1 эксперт согласен

И вы это называете наукой?))) Виртуальные частицы, квантовые поля, нейтрино...

⚡Информационный сайт "ASUTPP". Статьи и рекомендац...  · 6 февр 2020  · asutpp.ru
Отвечает
Юрий Макаров
Смотря что вы подразумеваете под частицами, если речь идет о атомах или молекулах, сразу оговоримся, что такие частицы представляют собой целостную систему, которая в нормальном состоянии находится в равновесии. Соответственно... Читать далее
Больше полезной информации по электрике вы можете найти на нашем сайте:Перейти на asutpp.ru
Комменты странные: Вам про Фому, а Вы про Ерёму! (С) В статье даже формула приведена распада гамма кванта на пару... Читать дальше
программист, интересны квантовая механика, теория...  · 21 сент 2020
Ничего не запрещает появится заряженным частицам, если суммарный заряд не меняется. То есть должен выполняться закон сохранения заряда. Точнее не так... эксперименты показывают, что заряд всегда сохраняется, исключений никогда... Читать далее
То есть энергия превращается в массу? Это зафиксированый результат экспериментов. А причем тогда бозон Хиггса... Читать дальше
Пенсионер, 67 лет. По профессии инженер -...  · 24 авг 2020
Однозначно ответить положительно не могу, но и не исключаю. Что бы ответить на этот вопрос нужно попытаться понять природу электрического заряда. Законы взаимодействия зарядов известны и подтверждены экспериментально, но мне не... Читать далее
А зачем скручивать пространство, если можно просто скрутить в нем силовые линии электромагнитного поля? Есть... Читать дальше
Пенсионер, пенсионер.  · 13 окт 2020
Столкновение нейтронов? Ну единственный вариант, это столкновение тяжелых ионов в ускорителе. С наличием нейтрона в ядре. Может уже есть альтернативные варианты? А события были-то? Столкновение нейтрона с нейтроном. Где... Читать далее
Я биолог (1993г.), верующий, увлекаюсь космологи...  · 2 сент 2020
Вопрос, по сути, абсолютно некорректен, ничего не слышал о нейтронных коллайдерах, хотя теоретически существует метод разгона нейтронов в градиенте магнитных полей, однако их создание с достаточной напряжён... Читать далее
бета-распад нейтрона или ядра?Что иллюстрирует ваш пример?Нейтрон, как известно, разновидность протона с... Читать дальше
Alikutza 72. Это год окончания средней школы...  · 17 февр 2021
Для ответа на этот вопрос можно не использовать понятия квантовой механики, а обойтись понятиями классической .Правда ,для начала уточним вопрос. 1.А какие частицы (элементарные,надеюсь?) не имеют электрического заряда? 2. А... Читать далее
Первый
Весёлый Алгоритм  · 30 авг 2020
это очень правильный вопрос) к сожалению современная наука находится в глубочайшем тупике, мы не понимаем как интерпретировать многие данные. эта ситуация сложилась отчасти из-за нашей тотальной тупости, отчасти из за того что... Читать далее

Некое поле -это что?Когда поймем это,тогда и поговорим!

Заряд частицы определяется её внешней двухслойной оболочкой,при движении навстречу +- получается частица с нейтральным зарядом,при однонаправленным движении ++или--.При столкновении может произойти обмен внешними... Читать далее
При столкновении двух электрически нейтральных частиц могут родиться электрически заряженные частицы в случае если каждая электрически нейтральная частица состояла из суммы электрических заряженных частиц, чья сумма... Читать далее