Как включить HEP в наивную картину QM?
Когда я объясняю КМ нефизикам, я иногда говорю, что квантовые эффекты обычно заметны в очень малых масштабах. Например, QM-частица в гармоническом потенциале ведет себя в основном классическим образом, вплоть до эффектов порядка$\hbar$(подумайте о разбросе когерентных состояний!), что становится особенно ясно, если частица почти неподвижна. Это, конечно же, вступительные слова, которые предшествуют погружению в чудесный мир необычных и захватывающих явлений, происходящих на масштабах$\hbar$.
Но потом я понял, что в этом простом вступлении я не могу дать полную картину значения квантовых эффектов при высоких энергиях. Может, есть смысл сразу разделить сильно и слабо взаимодействующие системы? Тогда мы могли бы сказать, что поведение пучков электрических частиц действительно в основном объясняется E&M. Но как насчет заключения? Как мы должны объяснить связь между важностью КХД и$\hbar$? А как насчет (феноменологических) сильно взаимодействующих систем в конденсированных средах?
Я понимаю, что ответы могут быть несколько самоуверенными, но считаю, что должен быть более или менее общий аргумент. Мне просто нравится быть точным в своих словах, и я не хочу сказать ничего концептуально неправильного, даже любителям. Особенно любителям.
ОБНОВИТЬ
Видимо настолько запуталась, что даже задал отдельный вопрос о постоянной Планка.
Ответы
В квантовой механике, как и в классической механике, нам нужна специальная теория относительности, когда энергия сравнима с энергией покоя или превышает ее. $mc^2$системы, которую мы изучаем. (Это момент, когда мы перестаем называть себя квантовыми физиками и начинаем называть себя физиками высоких энергий.) В релятивистской квантовой механике есть две константы измерения,$\hbar$ и $c$. Учитывая масштаб длины$\ell$, мы связываем его с энергетической шкалой, принимая \begin{align} E = \frac{\hbar c}{\ell} \end{align}Чем меньше масштаб длины, который мы хотим исследовать, тем большую энергию частицы нам нужно отправить, чтобы исследовать его. Итак, если вы согласны с тем, что квантовая механика применима на малых масштабах длины, вы также соглашаетесь с тем, что она применима к масштабам высоких энергий!
Я думаю, что вопрос о квантовых системах многих тел заслуживает отдельного вопроса, и я не совсем уверен, что вы спрашиваете о КХД и конфайнменте.