Вопрос о сечении взаимод-я пучков релят-х частиц

Сообщение №27840 от Alexey 01 ноября 2003 г. 22:10
Тема: Вопрос о сечении взаимод-я пучков релят-х частиц

Вопрос в том - можно ли подобрать фазы в пучках сталкивающихся релятивистских частиц так, чтбы их сечение взаимодействие было бы равно нулю или по крайней мере – «значительно» меньше, чем в «обычном» случае.
Под фазой понимается не совсем то, что «обычно».
Имеем 2 пучка одинаковых или не одинаковых релятивистских частиц. Таких, что в каждом из них волновая функция представляет из себя суперпозицию вакуумной волновой функции и волновой функции в состоянии с одной частицей. Коэффициенты разложения зависят от времени и осцилируют каким-либо образом. В результате получается, что в каждом из пучков вероятность существования частицы колеблется: «периоды» её существования периодически сменяются «периодами» её не существования. Причём фазы в обоих пучках таковы, что эти колебания по фазе совпадают.

Вопрос состоит в том, что будет, если такие пучки будут сталкиваться «крест на крест» (скажем, под 90 градусов) и при этом фазы будут таковы, что в «момент» столкновени частиц в обоих пучках не будет существовать? Не может ли быть такого случая (при некотрых параметрах), что в результате частицы двух пучков пройдут друг через друга не заметив (или «почти» не заметив) друг друга? Физическая посылка к такому предположению состоит в том, что если в «момент» столкновения пучков частицы в них не существуют, то они и не могут взаимодействовать. Т.е. пройдут друг через друга как скрещенные потоки света – без взаимодействия (При этом предпологается, что период не существования частиц достаточно велик по сравнению со временем их «столкновения» Это нужно для того, чтобы в течение времени «столкновения» можно было считать, что частицы не существуют, а следовательно, как предполагаю, – и не взаимодействуют).

Предполагаю, что поиск ответа на поставленнный вопрос принципиально не вызывает никаких затруднений. Но не хотелось бы «открывать велосипед». И поэтому надеюсь сначала узнать от специалистов известен ли на него ответ, и если да - то где про него можно прочитатать? Хотя я не представляю как вопрос можно в принципе решить методом квантовой теории поля.


Отклики на это сообщение:

Если речь идет о состоянии поля с заданным числом свободных частицах (пучке), то такое состояние не перемешивается (в силу законов сохранения) с состоянием, в котором частиц вообще нет. В этом смысле ответ отрицательный. Может быть однако ситуация, в котором исходное состояние поля (пучок) есть суперпозиция состояний разных полей, и тогда возможны осцилляции- переходы из частиц одного вида в другие, типа гипотетических осцилляций нейтрино. В любом случае "полное исчезновение" частиц невозможно в силу законов сохранения.


> Если речь идет о состоянии поля с заданным числом свободных частицах (пучке), то такое состояние не перемешивается (в силу законов сохранения) с состоянием, в котором частиц вообще нет.

Врде бы понял очём идёт речь: вакуумное состояние не премешивается с сотоянием с определённым числом частиц в том смысле, что не может быть полного "иссчезновения" частиц (т.е. вероятность того, что ни одна частица не существует будет равна нулю).
А может быть возможно некоторое нестационарных сотояний, когда в некотрые моменты времени (например, периодически или квазипериодически и т.п.) вероятность существования хоть одной частицы будет равна нулю? Или хотя бы будет "резко" падать, а потом - опять увеличиваться?
Тогда изначальный вопрос (относительно сечения) можно переформулировать для столкнорвения пучков с такими волновыми функциями.


>>Может быть однако ситуация, в котором исходное состояние поля (пучок) есть суперпозиция состояний разных полей, и тогда возможны осцилляции- переходы из частиц одного вида в другие, типа гипотетических осцилляций нейтрино.

В вашем замечании есть 2 неточности.

1.Осцилляции нейтрино открыты экспериментально.
(те они уже физически реальны, а не гипотетичны)

2.При 'осцилляциях нейтрино' нейтрино на самом деле не осциллируют.
Термин не правильный (те переходов одного вида частиц в другой не происходит),
но прижился...


>> А может быть возможно некоторое нестационарных сотояний, когда в некотрые моменты времени (например, периодически или квазипериодически и т.п.) вероятность существования хоть одной частицы будет равна нулю?

Ну в принципе можно взять позитроний. Он со временем может уничтожаться аннигиляцией. Только вот хотя нужная вам нестационарная ВФ математически наверное и существует, но как вы собираетесь ее приготовлять ?


"Неперемешивание" , т.е. точное равенство нулю матричных элементов перехода из одних состояний в другие (запрещенные), означает что вероятность обнаружить такие запрещенные состояния в точности равна нулю всегда. В этом и состоит смысл законов сохранения.


>> А может быть возможно некоторое нестационарных сотояний, когда в некотрые моменты времени (например, периодически или квазипериодически и т.п.) вероятность существования хоть одной частицы будет равна нулю?

Ну в принципе можно взять позитроний. Он со временем может уничтожаться аннигиляцией.
Мне звестно только, что он аннигилирует с электроном. В результате получатся фотоны. Меня интересует же случай, когда частицы в потоке (который не взамодействует ни с "чем") будут почти "иссчезать" и опять появляться не в результате превращения в другие частицы и обратно (подобно осциаляциям нейтрино), а просто так - за счёт квантовых свойств волновой функции с переменным числом частиц. Т.е. хотелось бы знать, возможно ли в принципе такая ситуация, когда вероятность существования хоть одной частицы любого сорта в "изолирпованном" потоке будет колебаться со временем? Если периодически вероятность существования частиц будет обращаться в нуль, то кавычки, в которые брал слово иссчезать - будут не нужны. Использовал их имея в виду случай, просто колебания существования любых частиц: когда вероятность достигает минимума - частицы почти "иссчезают".

Только вот хотя нужная вам нестационарная ВФ математически наверное и существует,
Ох, хорошо бы! Но как её чконструировать - и представленияне имею.

но как вы собираетесь ее приготовлять ?
Да, вопрос ... . У меня чисто теоретический интерес. Он вызван желанием провести некоторую физическую аналогию с предполагаемым явлением.




2.При 'осцилляциях нейтрино' нейтрино на самом деле не осциллируют.
Термин не правильный (те переходов одного вида частиц в другой не происходит),
но прижился...
Я удивлён: всегда думал, что происходит именно переход одних типов нейтрино в другие. Что же происходит? Ведь вероятность существования нейтрино периодически меняется: на сколько представлял себе - вероятность существования одного типа нейтрина увеличивается, па другого при этом - уменьшается. Это не есть переход одних нейтрино в другие?


> "Неперемешивание" , т.е. точное равенство нулю матричных элементов перехода из одних состояний в другие (запрещенные), означает что вероятность обнаружить такие запрещенные состояния в точности равна нулю всегда. В этом и состоит смысл законов сохранения.

Не уловил к чему Вы это? Какое отношение эта истина имеет к вопросу об осциляции между не существованием и существованием частиц?


> > "Неперемешивание" , т.е. точное равенство нулю матричных элементов перехода из одних состояний в другие (запрещенные), означает что вероятность обнаружить такие запрещенные состояния в точности равна нулю всегда. В этом и состоит смысл законов сохранения.

> Не уловил к чему Вы это? Какое отношение эта истина имеет к вопросу об осциляции между не существованием и существованием частиц?

Отношение самое прямое. Частица несет энергию, угловой момент и другие сохраняющиеся квантовые числа. "Полное Исчезновение" частиц и означает нарушение указанных законов сохранения, поэтому нет и перемешивания состояний с разными сохраняющимися квантовыми числами (например с разными полными энергиями),а следовательно нет и осцилляций, о которых вы говорите.


Осциллируют вероятности провзаимодействовать с электроном (позитроном), (анти)мюоном и (анти)тау-лептоном.(Эти вероятности как раз и измеряют в эксперименте)
Нет никаких осцилляций "вероятности существования".

Очень часто говорят, что есть электронное, мюонное и таулептонное (анти)нейтрино. Но это неверно. На самом деле есть (анти)нейтрино №1, №2, №3 - и каждое из них может взаимодействовать с любым (анти)лептоном.

Если летело например нейтрино №1 - так оно и будет лететь, ничего с ним не будет.

К вашему сведению позитрон-ИЙ - это связанное состояние электрона и позитрона.


>> за счёт квантовых свойств волновой функции с переменным числом частиц

Давайте сначала разберемся с ВФ в КЭД (ветка ниже).

>> Мне звестно только

К вашему сведению позитрон-ИЙ - это связанное состояние электрона и позитрона.

>> превращения в другие частицы и обратно

Фотон - не является частицей.


> > > "Неперемешивание" , т.е. точное равенство нулю матричных элементов перехода из одних состояний в другие (запрещенные), означает что вероятность обнаружить такие запрещенные состояния в точности равна нулю всегда. В этом и состоит смысл законов сохранения.

> > Не уловил к чему Вы это? Какое отношение эта истина имеет к вопросу об осциляции между не существованием и существованием частиц?

> Отношение самое прямое. Частица несет энергию, угловой момент и другие сохраняющиеся квантовые числа. "Полное Исчезновение" частиц и означает нарушение указанных законов сохранения, поэтому нет и перемешивания состояний с разными сохраняющимися квантовыми числами (например с разными полными энергиями),а следовательно нет и осцилляций, о которых вы говорите.

На сколько мне известно в релятевистской квнтовой механике закон сохранения энергии существует лишь в среднем по времени. Однако на "коротких" промежутках времени он может нарушаться.


> >> за счёт квантовых свойств волновой функции с переменным числом частиц
> Давайте сначала разберемся с ВФ в КЭД (ветка ниже).

Не понял о какой ветке шла речь. Что до волновой функции, то имеется в виду волновая функция в представлении числа частиц. В чём Вы имели в виду разобтаться?

> >> Мне звестно только

> К вашему сведению позитрон-ИЙ - это связанное состояние электрона и позитрона.
Да, это я маху дал.


> >> превращения в другие частицы и обратно

> Фотон - не является частицей.

Вы считаете - он есть волна? А корпусуулярно-волновой дуализм?


>> Не понял о какой ветке шла речь.

О вашей же.

http://physics.nad.ru/rusboard/messages/27814.html

Что уже разобрались ? - тогда доложите общественности о результатах.

>> Что до волновой функции, то имеется в виду волновая функция в представлении числа частиц.

Каких частиц - голых ? Или одетых ?

>> А корпусуулярно-волновой дуализм?

В современной квантовой теории нет такого термина 'Корпускулярно-волновой дуализм'. Он был в старых теориях, до создания совр. квантовой теории. В современной теории есть только понятие 'Волновая функция'.

Фотон возникает при квантвании электромагнитного поля, как стационарное
решение уравнения Шредингера для КЭД, являясь квант. аналогом бесконечной плоской электромагнитной волны. Квант. дискретность фотононов - в импульсном пространстве, а не в координатном. Объявить насильно бесконечную плоскую электромагнитную волну 'частицей' - это будет как бы черезчур.

А что там с осцилляциями нейтрино ? Понятно ли было разъяснение ?


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100