Поляризація вакууму — сукупність віртуальних процесів народження і анігіляції пар частинок у вакуумі, обумовлене квантовими флуктуаціями. Ці процеси формують нижній (вакуумний) стан систем взаємодіючих квантових полів.
Механізм поляризації вакууму
На відміну від абстрактного (математичного) вакууму, який представляється абсолютною порожнечею, реальний (фізичний) вакуум є порожнім тільки «в середньому». На це «середнє» і налаштовані наші прилади. Однак, як добре ми б не спустошували й не екранували певну область простору, в ній, в силу принципу невизначеності можуть існувати віртуальні частинки. В тому числі, можливе навіть народження заряджених частинок в парі зі своєю античастинкою — це так звана, віртуальна петля на діаграмі Фейнмана. Петля може існувати дуже короткий час, в межах квантової невизначеності , щоб не порушувати закон збереження енергії. Але якщо на вакуум впливає зовнішнє поле, то за рахунок його енергії можливе народження реальних часток. Взаємодія часток з вакуумом призводить до зміни маси і заряду частинок.
Поляризація вакууму і квантова електродинаміка
Поляризація вакууму в квантовій електродинаміці полягає в утворенні віртуальних електронно-позитронних (а також мюон-антимюоних і тау-лептон-антітаонних) пар з вакууму під впливом електромагнітного поля. Поляризація вакууму призводить до радіаційних поправок до законів квантової електродинаміки і до взаємодії нейтральних частинок з електромагнітним полем.
Поляризація вакууму і квантова хромодинаміка
Поляризація вакууму глюонами в квантовій хромодинаміці призводить до антиекранування колірного заряду і призводить до неспостережності вільних кварків..
Поляризація вакууму та гравітація
На надмалих відстанях ( см) виникає зв'язок квантових ефектів з гравітаційними. Надважкі віртуальні частинки створюють навколо себе помітне гравітаційне поле, яке починає спотворювати геометрію простору. Маси таких частинок , приблизно ГеВ (маса Планка), довжина хвилі , приблизно см (довжина Планка). Передбачається, що процеси гравітаційної поляризації вакууму грають важливу роль в космології.
З іншого боку, цілком можливо, що на таких відстанях традиційні уявлення про простір і час (і, в тому числі, про поляризацію вакууму) стають зовсім непридатними, і звичний квантовопольовий підхід перестає бути адекватним, поступаючись місцем теоріям квантової гравітації, заснованим на виявленні незвичайних геометричних і топологічних властивостей квантованного простору-часу, таким, як М-теорія, петльова квантова гравітація та .
Явища, зумовлені поляризацією вакууму
Примітки
- « Фізика від А до Я»/Сост. В. А. Чуянов, 4-е изд., Испр., М., ВАТ Видавництво «Педагогіка-Прес», ТОВ Видавничий дім « Сучасна педагогіка», 2003, (ВАТ Видавництво «Педагогіка-Прес»), (ТОВ Видавничий дім « Сучасна педагогіка»), УДК 087.5:53, ББК 22.3я2, Ф 50, ст. « Вакуум фізичний», з. 49-51;
- Окунь Лев Борисович « Фізика елементарних частинок», вид. 3-е, М., « Едіторіал УРСС», 2005, , ББК 22.382 22.315 22.3о, гл. 2 " Гравітація. Електродинаміка ", « Поляризація вакууму», з. 26-27;
- « Фізика мікросвіту», Маленька енциклопедія. гл. ред. , М., « Радянська енциклопедія», 1980, 528 с., Іл., 530.1 (03), Ф50, ст. « Поляризація вакууму», авт. ст. , стр. 496;
- Окунь Лев Борисович « Фізика елементарних частинок», вид. 3-е, М., «Едіторіал УРСС», 2005, , ББК 22.382 22.315 22.3о, гл. 3 «Сильне взаємодія», « Асимптотична свобода і конфайнмент», з. 45-47;
- Зельдович Яків Борисович «Теорія вакууму, бути може, вирішує загадку космології», Успіхи фізичних наук, т. 133, вип. 3, 1981, березень, з. 479–503
Література
- Поляризація вакууму // Фізична енциклопедія.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Polyarizaciya Polyarizaciya vakuumu sukupnist virtualnih procesiv narodzhennya i anigilyaciyi par chastinok u vakuumi obumovlene kvantovimi fluktuaciyami Ci procesi formuyut nizhnij vakuumnij stan sistem vzayemodiyuchih kvantovih poliv Mehanizm polyarizaciyi vakuumuDiagrama Fejnmana dlya procesu polyarizaciyi vakuumu odnopetlove nablizhennya Virtualna petlya Na vidminu vid abstraktnogo matematichnogo vakuumu yakij predstavlyayetsya absolyutnoyu porozhnecheyu realnij fizichnij vakuum ye porozhnim tilki v serednomu Na ce serednye i nalashtovani nashi priladi Odnak yak dobre mi b ne spustoshuvali j ne ekranuvali pevnu oblast prostoru v nij v silu principu neviznachenosti mozhut isnuvati virtualni chastinki V tomu chisli mozhlive navit narodzhennya zaryadzhenih chastinok v pari zi svoyeyu antichastinkoyu ce tak zvana virtualna petlya na diagrami Fejnmana Petlya mozhe isnuvati duzhe korotkij chas v mezhah kvantovoyi neviznachenosti d t ℏ d E displaystyle delta t approx hbar delta E shob ne porushuvati zakon zberezhennya energiyi Ale yaksho na vakuum vplivaye zovnishnye pole to za rahunok jogo energiyi mozhlive narodzhennya realnih chastok Vzayemodiya chastok z vakuumom prizvodit do zmini masi i zaryadu chastinok Polyarizaciya vakuumu i kvantova elektrodinamikaPolyarizaciya vakuumu v kvantovij elektrodinamici polyagaye v utvorenni virtualnih elektronno pozitronnih a takozh myuon antimyuonih i tau lepton antitaonnih par z vakuumu pid vplivom elektromagnitnogo polya Polyarizaciya vakuumu prizvodit do radiacijnih popravok do zakoniv kvantovoyi elektrodinamiki i do vzayemodiyi nejtralnih chastinok z elektromagnitnim polem Polyarizaciya vakuumu i kvantova hromodinamikaPolyarizaciya vakuumu glyuonami v kvantovij hromodinamici prizvodit do antiekranuvannya kolirnogo zaryadu i prizvodit do nesposterezhnosti vilnih kvarkiv Polyarizaciya vakuumu ta gravitaciyaNa nadmalih vidstanyah 10 33 displaystyle 10 33 sm vinikaye zv yazok kvantovih efektiv z gravitacijnimi Nadvazhki virtualni chastinki stvoryuyut navkolo sebe pomitne gravitacijne pole yake pochinaye spotvoryuvati geometriyu prostoru Masi takih chastinok m ℏ c g displaystyle m approx sqrt frac hbar c g priblizno 10 19 displaystyle 10 19 GeV masa Planka dovzhina hvili l ℏ m c displaystyle lambda approx frac hbar mc priblizno 10 33 displaystyle 10 33 sm dovzhina Planka Peredbachayetsya sho procesi gravitacijnoyi polyarizaciyi vakuumu grayut vazhlivu rol v kosmologiyi Z inshogo boku cilkom mozhlivo sho na takih vidstanyah tradicijni uyavlennya pro prostir i chas i v tomu chisli pro polyarizaciyu vakuumu stayut zovsim nepridatnimi i zvichnij kvantovopolovij pidhid perestaye buti adekvatnim postupayuchis miscem teoriyam kvantovoyi gravitaciyi zasnovanim na viyavlenni nezvichajnih geometrichnih i topologichnih vlastivostej kvantovannogo prostoru chasu takim yak M teoriya petlova kvantova gravitaciya ta Yavisha zumovleni polyarizaciyeyu vakuumuEfekt Unru Lembiv zsuv Efekt Kazimira Efekt SharngorstaPrimitki Fizika vid A do Ya Sost V A Chuyanov 4 e izd Ispr M VAT Vidavnictvo Pedagogika Pres TOV Vidavnichij dim Suchasna pedagogika 2003 ISBN 5 7155 0790 1 VAT Vidavnictvo Pedagogika Pres ISBN 5 94054 026 0 TOV Vidavnichij dim Suchasna pedagogika UDK 087 5 53 BBK 22 3ya2 F 50 st Vakuum fizichnij z 49 51 Okun Lev Borisovich Fizika elementarnih chastinok vid 3 e M Editorial URSS 2005 ISBN 5 354 01085 3 BBK 22 382 22 315 22 3o gl 2 Gravitaciya Elektrodinamika Polyarizaciya vakuumu z 26 27 Fizika mikrosvitu Malenka enciklopediya gl red M Radyanska enciklopediya 1980 528 s Il 530 1 03 F50 st Polyarizaciya vakuumu avt st str 496 Okun Lev Borisovich Fizika elementarnih chastinok vid 3 e M Editorial URSS 2005 ISBN 5 354 01085 3 BBK 22 382 22 315 22 3o gl 3 Silne vzayemodiya Asimptotichna svoboda i konfajnment z 45 47 Zeldovich Yakiv Borisovich Teoriya vakuumu buti mozhe virishuye zagadku kosmologiyi Uspihi fizichnih nauk t 133 vip 3 1981 berezen z 479 503LiteraturaPolyarizaciya vakuumu Fizichna enciklopediya