Virtuele deeltjes

[jdr]

Een reeel deeeltje is een deeltje dat je kunt meten. Imaginaire deeltjes kun je niet meten. We weten dat imaginaire deeltjes bestaan doordat ze interactie van reeele deeltjes verklaren.

Imaginaire deeltjes kunnen niet uit het niets ontstaan, je kunt niet de verandering van een reeel deeltje verklaren door enkel een imaginaire deeltje te verzinnen die toevallig in de buurt is. Dat zou wel heel makkelijk zijn.

Kortom, imagaire deeltjes zijn niks meer dan wiskundige, of natuurkundige omschrijvingen van de interactie tussen reele deeltjes.

Ben geheel niet thuis in de natuurkunde, maar je zegt enerzijds dat ze wel bestaan en anderzijds dat ze niet bestaan wat mij nogal vreemd lijkt.

Wat bestaat is de wiskundige beschrijving, wat niet bestaat is het imaginaire deeltje.

Zou het imaginaire deeltje wel bestaan dan zou hij niet imaginair zijn en het gaan om een reeel deeltje.

Veel vreemder is nog dat men imaginaire deeltjes nodig heeft om de interactie van reeele deeltjes te verklaren.

Zou in dat geval dan niet een model nodig zijn waarin imaginaire imaginaire deeltjes de interactie tussen imaginaire deeltjes en reeele deeltjes verklaren? En je raad hem al, etc, etc.

Of denk ik hiermee heel raar en zou ik me beter eerst in de natuurkunde moeten verdiepen voor ik mijn neus nog een keer in zo'n topic steek?

[eendavid]

Veel vreemder is nog dat men imaginaire deeltjes nodig heeft om de interactie van reeele deeltjes te verklaren.

Men heeft ze dus niet echt nodig als deeltjes. Wat wel bestaat is het veld van interacties, en om te rekenen maken we daar een som van interacties die worden doorgegeven via deeltjes van (het maken tot deeltjes is dus zoals je zegt een wiskundig truckje, maar dat verandert niets aan de fysica van een veld).

(steeds welkom overigens, leuk dat je interesse hebt)

[Paul_1968]

Ben geheel niet thuis in de natuurkunde, maar ...

Of denk ik hiermee heel raar en zou ik me beter eerst in de natuurkunde moeten verdiepen voor ik mijn neus nog een keer in zo'n topic steek?

Nee ! Je denkt helemaal niet raar.

Ik ben altijd blij met mensen die hun logisch denkvermogen inzetten om in een Topic helderheid te scheppen.

Soms is het misschien zelfs beter om niet-specialisten aan het woord te laten.

Ik vraag me eigenlijk nu af waarom imaginaire deeltjes worden verzonnen, wanneer iedereen ervan overtuigd is, dat ze niet bestaan....

Wat verheldert dat dan ? @Eendavid : Wordt het rekenen daardoor makkelijker ?

[DePurpereWolf]

De enigste methode die we hebben om te weten of iets bestaat is om het te meten. (meten is weten)

Wat nu als we het per definitie niet kunnen meten, bestaat het dan niet?

Nee, we hebben geen mogelijkheid om te stellen dat ze niet bestaan.

Het niet kunnen meten en niet bestaan zijn niet het zelfde.

Stel ik ben blind maar als ik in de zon sta, voel ik toch dat mijn huid warm word. Ik kan geen licht zien, toch weet ik dat er iets op me schijnt.

De blinde heeft geen manier om vast te stellen waarom zijn gezicht warm word, maar hij kan wel een theorie voortbrengen waarin er een bolvormig warm object rond de aarde draait, of dat hij dicht bij een vuurtje staat.

[eendavid]

Ik zal even proberen uit te leggen wat er zo makkelijk aan is. In feynman-diagramma worden 'deeltjes' aangeduid met pijlen, krullen, golvende lijnen,...(google maar eens, ik vind ze zeer esthetisch) Ook 'virtuele deeltjes' worden zo voorgesteld. Deze voldoen niet aan de deeltjesregel

\(E=\sqrt{m^2c^4+p^2c^2}\)

, daarom mag je het niet zomaar deeltjes noemen (en daarom zal je ze nooit als uitgaand deeltje waarnemen). Dat we dit toch als een soort van deeltjes zien maakt het makkelijk de Feynman-diagramma te tekenen, en dus om aan het rekenen te slaan met de Feynmanregels. In feite stellen ze dus een perturbatie van het veld van de interactie voor. Bestaat deze perturbatie? absoluut (ook al detecteer je ze niet rechtstreeks). Is deze perturbatie een deeltje? kies maar. Maar die vraag gaat al lang niet meer over fysica.

[Paul_1968]

In feynman-diagramma worden 'deeltjes' aangeduid met pijlen, krullen, golvende lijnen,...(google maar eens, ik vind ze zeer esthetisch) Ook 'virtuele deeltjes' worden zo voorgesteld. Deze voldoen niet aan de deeltjesregel ... daarom mag je het niet zomaar deeltjes noemen

Ik begrijp het. Het feit of ze als deeltje bestaan is geen fysica. (esthetiek is ook geen wetenschap voor zover ik weet )

Maar het tekenen van het diagram wordt er makkelijker door en het is een tijdelijk model totdat er iets beters over gezegd kan worden. Net als het atoom vroeger, dat nu overigens nog steeds "ondeelbaar" heet. Misschien kun je nu dus beter spreken van een "getekende perturbatie". Dank eendavid.

[Phys]

(esthetiek is ook geen wetenschap voor zover ik weet )

ik zou eerder zeggen semantiek

[Paul_1968]

ik zou eerder zeggen semantiek

Eigenlijk bedoelde ik de Feynmandiagrammen waar eendavid het over had. Maar het geven van namen aan modellen is misschien inderdaad meer een taalkundig probleem. (Maar dat hoort toch wel bij de wetenschap ?)

Zou eendavid niet bedoelen dat de diagrammen didactische een erg geslaagd idee zijn ?

[eendavid]

Ik wilde gewoon de luchtige opmerking maken dat ze er eigenlijk wel mooi uit zien (Feynman had een bus die vol stond met van die diagramma's). Echt didactisch vind ik ze niet, ze zorgen er volgens mij voor dat men te snel denkt te begrijpen wat iets inhoudt, of de niet-fysicus vergeet dan misschien na te gaan wat kwantumveldtheorie (QFT) precies is. Men vergeet dan bijvoorbeeld al snel dat QFT eigenlijk slechts beperkt begrepen is. (er is bijvoorbeeld nog niet al te veel resultaat geboekt met de axiomatische opbouw van de theorie)

[Paul_1968]

Ik wilde gewoon de luchtige opmerking maken dat ze er eigenlijk wel mooi uit zien (Feynman had een bus die vol stond met van die diagramma's). Echt didactisch vind ik ze niet, ze zorgen er volgens mij voor dat men te snel denkt te begrijpen wat iets inhoudt, of de niet-fysicus vergeet dan misschien na te gaan wat kwantumveldtheorie (QFT) precies is. Men vergeet dan bijvoorbeeld al snel dat QFT eigenlijk slechts beperkt begrepen is. (er is bijvoorbeeld nog niet al te veel resultaat geboekt met de axiomatische opbouw van de theorie)

Eigenlijk ben ik deze Topic begonnen met het idee dat de benaming "virtuele deeltjes" iets te maken zou kunnen hebben met het speculatieve karakter van sommige hedendaagse natuurkundige theorien.

Maar nu je het zo stelt, vind ik het opeens veel duidelijker.

Ik heb ook in andere stukjes wel eens geprobeerd bespreekbaar te maken dat er nog een deel begrip ontbreekt in de QM. Dat werd echter door de meesten tegengesproken, of misschien heb ik mijn vraag niet duidelijk gesteld.

Nu je zegt dat het deel QFT "slechts beperkt begrepen is", denk ik dat dat eigenlijk is wat ik bedoelde, maar misschien had ik dat niet mogen zeggen omdat ik geen QM specialist ben.

Ook de lange Topic over Aantrekkingskracht van Thermo_1945 had je met deze opmerking een stuk kunnen verhelderen, denk ik.

Dank voor deze verhelderende opmerking. Ik denk dat we jou wel een specialist mogen noemen en daarom zegt dit nu meer dan wanneer een leek zoiets zou beweren.

[*gast_da_doc_*]

Wat heeft een axiomatische opbouw van QFT te maken met de vraag of GFT al dan niet beperkt begrepen wordt? Feynmann diagrammen zijn een zeer didactisch hulpmiddel om propagator expansies inzichtelijk te maken. In zulke expansies komen "deeltjes" voor, die exact nul seconden lang leven. Die zijn dus virtueel. Dat is net zoiets als een Fourier expansie: bestaan die harmonische componenten nu echt, of is dit alleen maar een representatie?

[Paul_1968]

Wat heeft een axiomatische opbouw van QFT te maken met de vraag of GFT al dan niet beperkt begrepen wordt? Feynmann diagrammen zijn een zeer didactisch hulpmiddel om propagator expansies inzichtelijk te maken. In zulke expansies komen "deeltjes" voor, die exact nul seconden lang leven. Die zijn dus virtueel. Dat is net zoiets als een Fourier expansie: bestaan die harmonische componenten nu echt, of is dit alleen maar een representatie?

Ik ben het met je eens dat Feynmann diagrammen een voorbeeld zijn van een erg goed didactisch model.

De reden waarom de deeltjes virtueel genoemd worden is, na wat reacties, wel duidelijk geworden, denk ik.

Maar over axioma's en begrip : worden er niet aannames gedaan die nog niet helemaal bewezen zijn (axioma´s), door een gebrek aan begrip ?

[eendavid]

Wat heeft een axiomatische opbouw van QFT te maken met de vraag of GFT al dan niet beperkt begrepen wordt?

Een theorie waarvan je niet eens kan zeggen: 'dit zijn de veronderstelling' (en die blijken een theorie consistent met waarnemingen te produceren), is een theorie die niet volledig begrepen is. Andere argument voor 'slechts beperkt begrepen' zijn: nog niet alle krachten kunnen erin beschreven worden, renormalisatie is een procedure die fysisch geïnterpreteerd kan worden als 'er is fysica op een kleinere schaal die we nog niet kennen'.

Overigens in de context van niet-fysici die hier participeren: vat dit niet te zwart-wit op, de fysica heeft een theorie die in staat is alle waarnemingen te beschrijven. Dat is in de context van de talloze experimenten in elementaire-deeltjesfysica een hele prestatie (en atomaire fysica). De vraag naar een axiomatische opbouw is dan ook vnl. een wiskundige drang.

NB: ik ben geen specialist. Thermo's vraag ivm aantrekking wordt wel beantwoord door QED. Laat het ons daar hier niet over hebben (we zijn al aan het afwijken, maar goed de vraag lijkt me beantwoord)

[Paul_1968]

Een theorie waarvan je ...

NB: ik ben geen specialist. Thermo's vraag ivm aantrekking wordt wel beantwoord door QED. Laat het ons daar hier niet over hebben (we zijn al aan het afwijken, maar goed de vraag lijkt me beantwoord)

Ik ben tevreden met de antwoorden. Iedereen bedankt.

[eendavid]

die exact nul seconden lang leven.

Ik merk dit nu pas op, maar ik denk niet dat ik het hier mee eens ben. In kwalitatieve taal: massaloze deeltjes hebben een oneindige levensduur, waardoor ze een oneindige dracht hebben. Massieve deeltjes hebben een eindige levensduur waardoor ze een eindige dracht hebben, wat ervoor zorgt dat de zwakke interactie als zo zwak wordt ervoor. Dit stemt overeen met een Yukawa potentiaal. Meer formele taal: in de Feynmanregels voor de berekeningen van de matrixelementen zie je dat gewoon vertices verbonden worden met een verschillende tijd (je integreert daarna over deze tijden).