Van részecske - nincs részecske?

[TinyAngel]

Üdvözlet!

Böngésztem a fórumot, és ráakadtam egy elég érdekes információ-morzsára, nevezetesen arra, hogy DGy azt írta, nincsenek részecskék. Én azt értem, hogy bizonyos kölcsönhatásokat le lehet kényelmesen írni, mintha lenne egy konkrét, létező közvetítő részecske, és ez így remekül modellezhető. De akkor ezek szerint az elektron sem létezik a valóságban, az is az ember által kitalált dolog, amit jelenségek leírására jól lehet használni?
Lehetne egy kicsit többet megtudni a témáról?

Köszönöm szépen előre is, aki válaszol!

[Auróra]

[dgy]

[Lawrence]

Kérhetném, hogy DGy írjon erről a kérdésről?
Köszönettel: Gyula (egy másik )

[dgy]

[dokpaw]

up

[Banzai]

UP

[Banzai]

Azt hiszem megdöntöttem a legrövidebb hozzászólás után kapott thanked világrekordját...

[liederivative]

Gondoltam, várok dgy hozzászólásáig, de mégis írok valamit:)

Először is, nem tudom, dgy mit írt.
Én a következőket válaszolnám.

A Standard Modell a részecskefizikában egy nagyon általános megközelítés specifikált, konkretizált változata.

Valójában az egész fizika (a gravitáció és az elemi részecskék fizikájára gondolok, mert a fizika nagy) geometrizált - vagyis differenciálgeometria (amíg nem kvantáljuk, ha ez egyáltalán lehetséges).
Ma a szubatomi részek (klasszikus mező)elmélete a Yang-Mills-elméletre épül, ami viszont globális, majd lokális szimmetrián - a gauge-, vagyis mértékelméleten -; a Noether-tételen és töltésen (hogy a szimmetria transzformációja a fizikai létező bizonyos tulajdonságait érintetlenül hagyja), és a a hagyományos variációs elven - Lagrange-függvényes formalizáció megfelelő formája értendő ezalatt - alapul.

Egy részecskét ezen elvek alapján tekinthetünk először (pl. vektor)mezőnek (szelés speciális esete) egy alkalmas sokaságon. Ez speciális sima mező, amelyen az ismert variációs elvek (parciális diffegyenletek) igazak. Például, a mező lehet konnexió, azután ún. insztanton (utóbbi megoldása a diffegyenleteknek).

Amikor a kölcsönhatásokat a modellbe vesszük, akkor azokat részecskék közvetítik általában (részecskék között), és ez leírható a megfelelő mezők megfelelő viszonyaival: minden, tehát maguk a részecskék és a kölcsönható mechanizmus is leírható (az erős kölcsönhatással vannak gondok). A szimmetriacsoport hat, de ez a hatás nem feltételez részecskét, elegendő továbbra is a sokaságon, mezőkkel dolgozni.
Vannak axiomatikus topologikus kvantumtérelméletek, amelyekben kiküszöbölnek néhány matematikai problémát, a kvantálással kapcsolatos gondok pont ilyenek.

Amikor kvantálunk, hagyományos QM-alakra hozzuk a rendszer leírását. Állapotvektorokat kapunk (Hilbert-térben), amelyek értelmezése a hullámfüggvény. Itt még mindig nincs részecske, hanem a téridőt beterítő valószínűségi eloszlás, amelyet a hullámfüggvényből származtatunk.
Amikor ezekkel a hullámfüggvényekkel dolgozunk, a rendszert jellemezzük, és interpretáció kérdése, hogy a pontszerű-hullámszerű részecske létezik-e, vagy nem.

Az biztos, hogy nem 1 valószínűséggel létezik egy térpontban (sőt, tér-régióban) a részecske (amíg nem detektáltuk); mondhatjuk, hogy 1-nél kisebb valószínűséggel viszont mindenhol. De mondhatjuk azt is, hogy sehol sincs részecske, helyette a hullámfüggvényből eredő eloszlás létezik (de ezt az eloszlást közvetlenül sosem figyelhetjük meg).

Detektáláskor a rendszer állapotvektora megváltozik, a hullámfüggvény "összeomlik": pontosan tudjuk, hogy egy részecske hol csapódott be.

(A komplementaritás elve (amelyről Auróra szólt) szerint a részecske néha hullámként, néha pontszerű részecskeként létezik. A kétrés-kísérletet, az interferencia-jelenséget biztosan nem kell magyarázni. Azért meg lehet tartani a részecske (esetleg majdnem) pontszerű létezési módját (Bohm-de Broglie-elmélet).)

[liederivative]

Egyetlen megjegyzést még engedjetek meg a van-e részecske? - problémához.

A Hilbert-téri állapotvektor (azaz hullámfüggvény), azután a rendszerhez rendelt önadjungált operátor és spektruma, és a Born-szabály (a valószínűségek számolása) az ún. "minimális interpretációhoz" tartozik.
A minimális interpretációban tehát részecske nincs, hanem rendszer van, amelyben kvantumesemények történnek, és ezek valószínűségét ki tudjuk számítani.

Amikor már részecskéket rendelünk a világ leírásához, a rendszer struktúrájához, az már egy kvantummechanikai interpretáció, a koppenhágai (és változatai), az Everett-féle sokvilág, a vele rokon many-minds, a modális és egyebek a fizikai munkában nem elsősorban matematikai jelentőségűek, hanem meg szeretnénk érteni, hogy mi az, ami van.
Némely interpretációban van részecske (általában van), másban ez nem szükséges. A matematikát részben interpretáltuk a világra, és a jóslatok a részecske létezésének feltételezése nélkül is jók (mert a Born-szabály remekül működik).

Íme néhány interpretáció:
https://en.wikipedia.org/wiki/Interpret ... _mechanics
https://en.wikipedia.org/wiki/Minority_ ... _mechanics

Elnézést a viszonylag sok írásért, ez még kellett a precíz válaszhoz, szerintem.