特定の力場の仮想粒子と同じ質量の実粒子が常に存在しなければならないのはなぜですか？
私は以前にこの質問をしようとしましたが、満足のいく答えが得られなかったので、質問を単純化するつもりです。
私が理解しているように、仮想粒子は単なる「ファインマン図の内部脚」であり、したがって観察できません。実際、仮想粒子は、実際の粒子自体ではなく、純粋に「摂動膨張を組織化する便利な方法」と見なすことができます。
仮想粒子に使用されるプロパゲーターは、 $\frac{1}{p^2-m^2}$ 勢いのために $p$ （ファインマン頂点で保存されている）と質量 $m$ 仮想粒子の。
私は、仮想粒子が「オフマスシェル」であると理解しています。 $p^2 \neq m^2$、つまり「仮想粒子の質量」とは、プロパゲーターで使用されている量mを指しているだけです。
- 仮想粒子の質量は、湯川ポテンシャルの最大範囲に関係しています。すなわち$m \propto \mu$ ために $\mu$ に $U\propto \frac{e^{-\mu r}}{r}$
私の質問は、仮想粒子がある意味で摂動計算を支援するための「便利なファッジ」であるかどうかです。プロパゲーターで使用されている変数「m」が、他の状況で仮想ではなく実数として検出できる粒子の質量と常に同じ値を持っているように見えるのはなぜですか。
私たちが定義した仮想粒子の質量が関連していると私には大きな偶然のように思えます $\mu$ 相互作用の研究に便利なように、常に「外部脚」粒子自体として検出することもできます。
だから最終的に私の質問は、なぜ私たちは力を持っていないのですか？ $\mu$それは実際の実際の粒子の質量とは関係がありません。これにはいくつかの深い定理がありますか？
ヒッグス粒子が粒子の質量を与えることとは何の関係もない、ヒッグス場が存在するという事実は励起（すなわちヒッグス粒子）がしなければならないことを意味するので、私はオンラインで次のような説明を聞いたので、あるかもしれないと推測しています存在する」。
回答
特定の力場の仮想粒子と同じ質量の実粒子が常に存在しなければならないのはなぜですか
なぜなら、物理学は一般に摂動論や数学的対象ではないからです。それは、自然を観察し、この理由の変数に対して正確に定義された測定を行い、測定に適合し、（理想的には）すべての新しい測定を予測する数学的モデルを見つけることです。
したがって、物理学のモデルを議論する際には、数学的形式が自然を説明するために定義されたツールであることを覚えておく必要があります。あなたの場合、摂動論は粒子の散乱と崩壊を説明するためのモデルです。
エネルギー、運動量、角運動量の保存に加えて、データからの非常に強力な観察の1つは、過去100年近くにわたる粒子散乱実験で見つかった量子数の保存です。素粒子の表を見ると、それぞれがいくつかの量子数を持っていることがわかります。これらは、断面積と崩壊を計算するときに考慮する必要があり、さまざまな力の下での特定の動作を考慮に入れる必要があります。
相互作用を計算するための級数展開のファインマン図表現では、これらの量子数は、各頂点に適用される保存則を明確に数える線によって運ばれるため、最終的な出力粒子は正しい量子数を持ちます。
これは、例えば、電子の量子数が、電子の質量を極とするプロパゲーターを持つ線に付随することを意味します。ファインマンが発見したのは、複雑な計算の見事な表現です。
したがって、仮想粒子は結果であり、原因ではありません。線は質量を除く粒子のすべての属性を持っているため、仮想電子、光子、アップクォークなどと呼ばれます。
すべての実粒子について、断面積と減衰を計算するための摂動級数展開で仮想粒子を定義して、展開の観点から量子数を追跡できます。