Короткий опис основ фізичної реальності - квантових полів.
З нашої людської еволюційної біологічної перспективи - світ - це малі частинки, які об'єднуються в складніші структури (від атомів, молекул хімічних сполук до структур, які можна спостерігати озорим оком, і навіть мегаструктур, таких як планети та зірки).
Але коли ми досліджуємо мікросвіт, ця перспектива поступово руйнується, і у нас виникає все більше проблем з визначенням, чи матерія є частинками, чи хвилями.
Більшість того, з чим ми маємо справу, можна зведену до: протонів, електронів, нейтронів, фотонів (при цьому протони і нейтрони мають складну структуру, про що буде сказано пізніше).
Таким чином, те, з чим ми зустрічаємося (загалом), ми змогли звести до 4 елементів.
Наші предки (з XIX століття) про це не знали. Для них світ складався з десятків видів атомів (в залежності від того, наскільки далеко ми підемо в історію, ця картинка, звичайно, змінювалася).
Наші предки не розуміли майже все, що вони торкалися.
Ми знаходимося в іншій ситуації. Ми, насправді, не розуміємо тільки темну матерію і темну енергію, які в основному не відіграють безпосередньої ролі в нашому житті - їх роль помічається тільки на шкалах галактик і у всесвіті.
Протони і нейтрони виявилися мати внутрішню структуру у вигляді верхніх і нижних кварків, розташованих як у "супі" глюонів.
Це все ще спрощена картина (найновіші симуляції з використанням штучного інтелекту та всіх результатів експериментів, які людство проводило, вказують, що протон складається також з "чарівного" кварка), але ми йдемо все далі.
Час перейти від частинок до хвиль - а власне, до квантових полів. Хвиля є проміжним поглядом між частинками та квантовими полями.
Частинки, структуру яких ми не змогли дослідити, навіть після багатьох експериментів, вважаються фундаментальними частинками елементарного частинок.
Це:
- бозони, відомі також як частинки взаємодій (такі як фотони, глюони та інші бозони),
- кварки, що утворюють масу речовини (які утворюють протон і нейтрон),
- лептоны, що додають до речовини дрібну частку маси (такі як електрон і нейтрино).
Усі ці частинки мають свої античастинки.
Існування античастинок прекрасно вписується в квантову теорію поля (QFT). Відповідне збудження поля ми можемо спостерігати як частинку, і збудження, що протилежне, буде античастинкою.
Частинки в QFT - це лише результат взаємодії досліджуваного квантового поля з полем квантового, яке ми використовуємо як вимірювальний інструмент.
Якщо ми спрямуємо одне квантове поле (у вигляді частинки, такої як електрон або фотон) до іншого квантового поля (досліджуваного), то результатом взаємодії буде визначення деякої властивості досліджуваного квантового поля. Але також може статися, що ми не отримаємо жодних результатів.
Якщо ми повторимо дане вимірювання багато разів, то ми зможемо визначити статистичні властивості досліджуваного поля - такі, як ймовірність взаємодії, яку ми назвемо ймовірністю існування частинки в певному місці.
Але це завжди є взаємодія двох або більше полів.
У цьому сенсі не існують окремі частинки. Існують лише квантові поля. У світлі QFT, р
З нашої людської еволюційної біологічної перспективи - світ - це малі частинки, які об'єднуються в складніші структури (від атомів, молекул хімічних сполук до структур, які можна спостерігати озорим оком, і навіть мегаструктур, таких як планети та зірки).
Але коли ми досліджуємо мікросвіт, ця перспектива поступово руйнується, і у нас виникає все більше проблем з визначенням, чи матерія є частинками, чи хвилями.
Більшість того, з чим ми маємо справу, можна зведену до: протонів, електронів, нейтронів, фотонів (при цьому протони і нейтрони мають складну структуру, про що буде сказано пізніше).
Таким чином, те, з чим ми зустрічаємося (загалом), ми змогли звести до 4 елементів.
Наші предки (з XIX століття) про це не знали. Для них світ складався з десятків видів атомів (в залежності від того, наскільки далеко ми підемо в історію, ця картинка, звичайно, змінювалася).
Наші предки не розуміли майже все, що вони торкалися.
Ми знаходимося в іншій ситуації. Ми, насправді, не розуміємо тільки темну матерію і темну енергію, які в основному не відіграють безпосередньої ролі в нашому житті - їх роль помічається тільки на шкалах галактик і у всесвіті.
Протони і нейтрони виявилися мати внутрішню структуру у вигляді верхніх і нижних кварків, розташованих як у "супі" глюонів.
Це все ще спрощена картина (найновіші симуляції з використанням штучного інтелекту та всіх результатів експериментів, які людство проводило, вказують, що протон складається також з "чарівного" кварка), але ми йдемо все далі.
Час перейти від частинок до хвиль - а власне, до квантових полів. Хвиля є проміжним поглядом між частинками та квантовими полями.
Частинки, структуру яких ми не змогли дослідити, навіть після багатьох експериментів, вважаються фундаментальними частинками елементарного частинок.
Це:
- бозони, відомі також як частинки взаємодій (такі як фотони, глюони та інші бозони),
- кварки, що утворюють масу речовини (які утворюють протон і нейтрон),
- лептоны, що додають до речовини дрібну частку маси (такі як електрон і нейтрино).
Усі ці частинки мають свої античастинки.
Існування античастинок прекрасно вписується в квантову теорію поля (QFT). Відповідне збудження поля ми можемо спостерігати як частинку, і збудження, що протилежне, буде античастинкою.
Частинки в QFT - це лише результат взаємодії досліджуваного квантового поля з полем квантового, яке ми використовуємо як вимірювальний інструмент.
Якщо ми спрямуємо одне квантове поле (у вигляді частинки, такої як електрон або фотон) до іншого квантового поля (досліджуваного), то результатом взаємодії буде визначення деякої властивості досліджуваного квантового поля. Але також може статися, що ми не отримаємо жодних результатів.
Якщо ми повторимо дане вимірювання багато разів, то ми зможемо визначити статистичні властивості досліджуваного поля - такі, як ймовірність взаємодії, яку ми назвемо ймовірністю існування частинки в певному місці.
Але це завжди є взаємодія двох або більше полів.
У цьому сенсі не існують окремі частинки. Існують лише квантові поля. У світлі QFT, р
0 users upvote it!
2 answers