수소 원자 교환은 $e^-e^-$?

Question

G. Feinberg와 J. Sucher 는 중성미자 쌍 교환이 다음과 같은 전자 사이에 장거리 반발력을 유도 할 수 있음을 보여주었습니다.$r^{-6}$. 논문에서 그들은 또한 입자를 반입자로 변경하면 힘의 부호가 변경된다고 말했습니다. 그러나 중성미자 쌍 교환의 경우 인력을 유발할 수 없습니다. 그래서 저는 수소 원자의 교환에 대해 생각하고있었습니다 (보손, 특히 "구성된 보손"으로 간주 될 수 있기 때문).$e^-e^-$? 그리고 그것이 인력을 유도 할 수 없다면 어떤 보손이 하는가?

Answer 1

첫째, 수소 원자는 교환 입자가 아닙니다. 실제 입자입니다. 교환 입자는 가상 입자 라고합니다 . 가상 입자는 다른 두 입자 간의 상호 작용을 중재합니다. "virtual"이 사용되는 이유는 일반적으로 "off mass shell"이고 관찰 할 수 없기 때문입니다. 이러한 입자의 수명은 엄청나게 짧고이 시간은$t$ 그리고 그들의 에너지 $E$ Heisenberg Uncertainty 관계에 의해 결정됩니다.

$\Delta E \Delta t \geq \frac{\hbar}{2} $

그러나 어쨌든 우리가 그것을 가지고 일하고 이것을 수소 원자에 적용한다면 (양성자의 질량 / 에너지를 사용하여) 이것은 그 범위를 대략$0.11$fermi 또는 자체 '반경'의 약 1 % .