특정 역장의 가상 입자와 동일한 질량을 가진 실제 입자가 항상 존재해야하는 이유는 무엇입니까?
이전에이 질문을 해보려고했지만 만족스러운 답을 얻지 못했기 때문에 질문을 단순화하겠습니다.
내가 이해하는 바와 같이, 가상 입자는 '파인만 다이어그램의 내부 다리'일 뿐이므로 관찰 할 수 없으며 실제로 실제 입자 자체가 아니라 순전히 '교란 적 팽창을 구성하는 편리한 방법'으로 간주 할 수 있습니다.
가상 입자에 사용되는 전파자는 다음과 같이 지정됩니다. $\frac{1}{p^2-m^2}$ 추진력을 위해 $p$ (Feynman 정점에서 보존 됨) 및 질량 $m$ 가상 입자의.
나는 가상 입자가 '무거운 껍질'이라는 것을 이해합니다. $p^2 \neq m^2$, 그래서 '가상 입자의 질량'은 전파자에서 사용되는 양 m을 언급하고 있습니다.
- 가상 입자의 질량은 유카와 잠재력의 최대 범위와 관련이 있습니다. 즉$m \propto \mu$ ...에 대한 $\mu$ 에 $U\propto \frac{e^{-\mu r}}{r}$
내 질문은 가상 입자가 어떤 의미에서 섭동 계산에 도움이되는 '편리한 퍼지'라는 것입니다. 전파자에서 사용되는 변수 'm'은 다른 상황에서 가상이 아닌 실제로 감지 할 수있는 입자의 질량과 항상 동일한 값을 갖는 것처럼 보입니다.
우리가 방금 정의한 가상 입자의 질량이 $\mu$ 상호 작용 연구의 편의를 위해 항상 '외부 다리'입자 자체로 감지 할 수 있습니다.
그래서 궁극적으로 제 질문은, 왜 우리는 $\mu$실제 실제 입자의 질량과 관련이 없습니다. 이 모든 것에 대한 깊은 정리가 있습니까?
나는 온라인에서 'Higgs boson은 입자 질량을 제공하는 것과 관련이 없으며 Higgs 필드 는 수행하며 필드가 존재한다는 사실은 여기 (즉, Higgs boson)가 반드시 필요함을 의미합니다. 있다'.
답변
특정 역장의 가상 입자와 동일한 질량을 가진 실제 입자가 항상 존재해야하는 이유
물리학은 일반적으로 섭동 이론이나 수학적 대상이 아니기 때문입니다. 자연을 관찰하고, 이러한 이유로 변수를 정확하게 정의한 다음 측정에 적합하고 (이상적으로는) 모든 새로운 측정을 예측하는 수학적 모델을 찾는 것입니다.
따라서 물리학 모델을 논의 할 때 수학적 형식은 자연을 설명하기 위해 정의 된 도구라는 점을 명심해야합니다. 귀하의 경우 섭동 이론은 입자 산란 및 붕괴를 설명하는 모델입니다.
에너지, 운동량 및 각 운동량의 보존과 함께 데이터에서 매우 강력한 관찰 중 하나는 지난 거의 100 년 동안 입자 산란 실험에서 발견 된 양자 수의 보존입니다. 기본 입자 표를 보면 각 입자 가 교차 및 붕괴를 계산할 때 고려해야하는 여러 가지 양자 수를 가지고 있음을 알 수 있습니다.
상호 작용을 계산하기위한 시리즈 확장의 Feynman 다이어그램 표현에서 이러한 양자 수는 각 꼭지점에 적용되는 보존 법칙을 명확하게 계산하는 선에 의해 수행되므로 최종 나가는 입자가 올바른 양자 번호를 갖습니다.
이것은 예를 들어, 전자의 질량을 극으로하는 전파자를 갖는 선을 전자의 양자 수가 동반한다는 것을 의미합니다. Feynman이 발견 한 복잡한 계산의 뛰어난 표현입니다.
따라서 가상 입자는 원인 이 아니라 효과 입니다. 선은 질량을 제외한 입자의 모든 속성을 가지고 있기 때문에 가상 전자, 광자, 업 쿼크 등이라고합니다.
모든 실제 입자에 대해, 확장 측면에서 양자 수를 추적하기 위해 단면 및 붕괴를 계산하기위한 섭동 시리즈 확장에서 가상 입자를 정의 할 수 있습니다.