HEP, QM'nin naif resmine nasıl dahil edilir?

Aug 16 2020

QM'yi fizikçi olmayanlara açıkladığımda, bazen kuantum etkilerinin tipik olarak çok küçük ölçeklerde fark edilebilir olduğunu söylüyorum. Örneğin, harmonik potansiyeldeki bir QM parçacığı, düzen etkilerine kadar çoğunlukla klasik şekilde davranır.$\hbar$(tutarlı durumların yayılmasını düşünün!), bu özellikle parçacık neredeyse hareketsizse netleşir. Bunlar, elbette, ölçeklerinde gerçekleşen sıra dışı ve heyecan verici fenomenlerin harika dünyasına dalmadan önce gelen giriş sözcükleridir.$\hbar$.

Ama sonra, bu basit girişte, yüksek enerjilerde kuantum etkilerinin öneminin büyük bir resmini veremeyeceğimi fark ettim. Belki güçlü ve zayıf etkileşim halindeki sistemleri hemen ayırmak mantıklı olur? O halde, elektrik parçacık ışınlarının davranışının aslında çoğunlukla E&M tarafından açıklandığını söyleyebiliriz. Peki ya hapis cezası? KKG'nin önemi ile QCD arasındaki ilişkiyi nasıl açıklamalıyız?$\hbar$? Ayrıca, Yoğun Maddede (fenomenolojik) güçlü bir şekilde etkileşen sistemler ne olacak?

Cevapların bir şekilde karar verilebileceğini anlıyorum, ancak aşağı yukarı genel bir argüman olması gerektiğine inanıyorum. Sözlerimle doğru olmaktan gerçekten hoşlanıyorum ve amatörlere bile kavramsal olarak yanlış bir şey söylemek istemiyorum. Özellikle amatörlere.

GÜNCELLEME

Görünüşe göre o kadar kafam karıştı ki Planck sabiti üzerine ayrı bir soru bile sordum .

Yanıtlar

d_b Aug 16 2020 at 01:46

Kuantum mekaniğinde, klasik mekanikte olduğu gibi, enerji geri kalan enerjiyle karşılaştırılabilir veya ondan daha büyük olduğunda özel göreliliğe ihtiyacımız var. $mc^2$çalıştığımız sistemin. (Bu, kendimize kuantum fiziği demeyi bırakıp kendimize yüksek enerjili fizikçiler demeye başladığımız noktadır.) Göreli kuantum mekaniğinde, iki boyutlu sabitler vardır,$\hbar$ ve $c$. Bir uzunluk ölçeği verildiğinde$\ell$bunu bir enerji ölçeğiyle ilişkilendiririz \begin{align} E = \frac{\hbar c}{\ell} \end{align}İncelemek istediğimiz uzunluk ölçeği ne kadar küçükse, onu araştırmak için göndermemiz gereken parçacıkların enerjisi o kadar büyük olur. Yani kuantum mekaniğinin küçük uzunluk ölçeklerinde uygulandığını kabul ederseniz, yüksek enerji ölçeklerinde de geçerli olduğunu kabul etmiş olursunuz!

Bence çok-cisim kuantum sistemleri hakkındaki soru ayrı bir soru olmayı hak ediyor ve QCD ve hapsetme hakkında ne sorduğunuzdan pek emin değilim.