Электромагнитное взаимодействие

[nkie]

Здравствуйте уважаемые теоретики. Вопрос в первою очередь адресован к тем, кто разбирается в КЭД, но те кто в курсе также прошу высказаться.
В КЭД любое электрическое или магнитное поле представляется в виде множества квантов (фотонов). Т.е. и поле протона и электрона - набор фотонов. И взаимодействие между этими частицами сводится к обмену фотонами. Вопрос в сущности в следующем. Можно ли как нибудь на пальцах пояснить этот механизм. Сижу, читаю Л&Л4, но никак не найду этого пояснения. Я не понимаю, как излучая и поглощая фотоны частицы притягиваются или отталкиваются. Вот протон излучил фотон, электрон его поглотил. Как он понимает что этот фотон от протона, а не от другого электрона? Часто фигурирует некий процесс рассеивания фотонов. При нем плоская волна после взаимодействия с частицей становится сферической. Я подозреваю, что этот процесс играет важную роль в процессе взаимодействия частиц, но пока подтверждения этому найти не могу. Последовательно читать Л&Л не могу, т.к. перестаю вообще что-то понимать в обилии формул, а читая не-последовательно, полная картина как-то ускользает. Еще у меня вызвало удивление, то что фотоны в этой теории могут быть электрического типа и магнитного типа. Может быть это разделение появляется только в зависимости от выбора проекции момента фотона на какую либо ось или направление (что-то такое встречалось) и по сути это одна частица с двумя составляющими (как в принципе я себе всегда и составлял), но описываются они как совершенно разные вещи. Может кто-нибудь спасти меня из тьмы невежества и дикости?

[Dragon27]

Source of the post Может кто-нибудь спасти меня из тьмы невежества и дикости?

Только истинная вера

Вообще, наверняка там никакого излучения в обычном понимании не происходит. Кулоновское поле, например, можно представить в виде пространственноподобных виртуальных фотонов - очень необычное такое "излучение" фотонов с бесконечной скоростью

[nkie]

Source of the post
Вообще, наверняка там никакого излучения в обычном понимании не происходит. Кулоновское поле, например, можно представить в виде пространственноподобных виртуальных фотонов - очень необычное такое "излучение" фотонов с бесконечной скоростью

Ваше "наверняка" звучит как предположение. Хотелось бы услышать более уверенное объяснение этих процессов. Например в этом случае, почему поле сосредоточено в небольшой области вокруг частицы, и уменьшается с расстоянием по квадратичному закону, ведь энергию фотон передает на большие расстояния, до куда долетит, туда и передаст... И связано ли вообще это взаимодействие с передачей энергии?
Виртуальные фотоны вообще ответственны насколько я знаю только за какие-то поправки к теории. Типа экранирование заряда, Лэмбовский сдвиг и др...

[Dragon27]

Source of the post Ваше "наверняка" звучит как предположение.

Так я ж не разбираюсь (вернее, разбираюсь не хуже вашего ), а предположение чрезвычайно правдоподобное, виртуальные частицы - это вам не классическая механика.

Source of the post уменьшается с расстоянием по квадратичному закону

ну про увеличение площади куска шара квадратично расстоянию представление имеем, но это всё равно, так, популярно...

Source of the post Виртуальные фотоны вообще ответственны насколько я знаю только за какие-то поправки к теории.

Тоже помню Мунин что-то говаривал, что это вам не фигня поправочная какая-то, а полноценный элемент модели.
Вот:

Виртуальные частицы - это больше, чем просто "существование в кредит". У них множество детально известных свойств, в частности - виртуальная частица не лежит на массовой поверхности. Если реальные частицы (фотоны, глюоны, гравитоны, нейтрино) должны лететь со скоростью света, то виртуальные - могут иметь в принципе любую скорость (точнее, соотношение энергии и импульса, и соотношение координат событий испускания и поглощения). Пример: фотоны, составляющие кулоновское поле заряда, в системе отсчёта этого заряда вообще чисто пространственноподобны.

[nkie]

Боюсь что здесь вы не правы. Судя по всему в квантовой электродинамике имеются ввиду реальные фотоны, а не виртуальные. Хотелось бы в связи с поднятой темой послушать господина Wild Bill. Он вроде хороршо в этой теме разбирается. Мне вот кажется, что фотоны как плоские волны, рассеиваются на частицах преобразуясь в сферические волны, в так как таких фотонов просто куча летает, и они все время рассеиваются на частицах, то вокруг этих частицы образуется область наполненная этими сферическими волнами, и если длина волны фотона достаточно большая, то на определенном расстоянии (половины длины волны) от частицы образуется область, которую усредняя по времени можно считать стационарным полем. Но тут опять проблемы. На другой половине волны, поле должно меняться, преобретать другой знак. И почему тогда у протона и электрона это рассеяние начинается с разных знаков... Видимо я не так все понял...

[Dragon27]

Source of the post Судя по всему в квантовой электродинамике в качестве переносчиков взаимодействия имеются ввиду реальные фотоны, а не виртуальные.

А между ними особой разницы... есть, конечно, но частицы, они и есть частицы.

Фотон, перелетающий от электрона к электрону, и обеспечивающий их взаимодействие (Кулоновское отталкивание) - самый натуральный виртуальный. Тут и спорить не о чем.

[nkie]

Source of the post
А между ними особой разницы... есть, конечно, но частицы, они и есть частицы.
Фотон, перелетающий от электрона к электрону, и обеспечивающий их взаимодействие (Кулоновское отталкивание) - самый натуральный виртуальный. Тут и спорить не о чем.

Да что же вы заладили с этими виртуальными фотонами. Тут реальные то не знаешь каким боком присунуть, еще и виртуальные нарисовались. Давайте с начала с одними разберемся... :acute:

[folk]

Не физик поэтому ИМХО и надеюсь что физики поправят: рассматривайте таки не отдельные фотоны а поле создаваемое заряженной частицей, это поле можно проквантовать (один из первых параграфов ЛЛ) разложив в ряд Фурье - получите набор "гармонических осцилляторов" которые вам так хочется называть фотонами. Этого вроде как достаточно чтобы посчитать взаимодействие частиц с полем, найти действие и получить уравнение движения (ха ха). Далее хочется найти релятивистски инвариантное то же самое. Ответом на этот вызов является вторичное квантование, когда мы теряем координаты и остаются только числа заполнения, которые мы считаем релятивистски инвариантными. Вуаля. Теперь что хотите то фотоном и называйте в этой картине мира. Насколько я понимаю - хочется фотоном назвать то что атом излучил при переходе электрона с уровня на уровень, но увы в этой картине мира эта штука не обязана быть представлена неким одним объектом - скорее это будет куча гармоник.

[nkie]

Source of the post
Насколько я понимаю - хочется фотоном назвать то что атом излучил при переходе электрона с уровня на уровень, но увы в этой картине мира эта штука не обязана быть представлена неким одним объектом - скорее это будет куча гармоник.

хм... очень интересно. Начинает какая-то картинка укладываться. А откуда тогда эти фотоны берутся? Те, которые составляют поле... Т.е. существует два (или несколько) типа фотонов, это те которые не откуда не излучаются и не поглощаются (откуда же они берутся :blink: ), а просто образуют поле (но тогда встает вопрос как быть со световой скоростью фотона, он же должен куда-то лететь, он же фотон, а в случае нахождения в стационарном поле он не движется, что-то не понимаю этот момент :huh: ). Другой тип, это те которые все-таки излучают/поглощаются, которые можно рассматривать как некое колебательное образование состоящее из нескольких гармоник. Эти куда-то летят, переносят энергию... А как в этом случае определяется энергия этого образования, которую оно переносит? Это будет сумма энергий каждой из гармоник? И что это за электрический и магнитный типы фотонов. Это разные образования или просто различные проекции одного и того же объекта (явления)?
Что же подразумевается в этой теории под фотонами? Если это некий осциллятор (квант поля), "жестко закрепленный в пространстве", то он не может перемещаться в пространстве. А эл.маг волна, это передача энергии от одного такого осциллятора к другому. В этом случае говорить о скорости фотона вообще бессмысленно, т.к. перемещается не он, а энергия, передающаяся по средствам него... Если же фотон, как осциллятор еще и может перемещаться со световой скоростью, то тут вообще все запутывается еще больше...

[zykov]

Source of the post
...что-то не понимаю этот момент...

Это точно.
Прежде чем изучать КЭД (ЛЛ4), сначала нужно подробно изучить просто теорию поля (ЛЛ2 без гравитации), а потом подробно изучить классическую квантовую механику (ЛЛ3). А так это пустая трата времени.