"Høst" af virtuelle partikler – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > "Høst" af virtuelle pa...

24. oktober 2010

"Høst" af virtuelle partikler

Kan man høste virtuelle partikler, som kommer ind og ud af eksistens, den såkaldte nulpunktsenergi?

Eventuelt ved at sætte tiden i stå med en singularitet?

Med venlig hilsen
A-M E J

 

Det er næppe muligt, at" høste" virtuelle partikler, idet man derved ville tømme grundtilstanden for energi, og derved overgå til en endnu lavere energi tilstand. Dette ville føre til en modstrid med konceptet om nulpunkstsenergien (den laveste energi).

I partikelfysikken udveksles virtuelle partikler i flere slags processer. F.eks. i Beta henfald ( eks. n->p + e- + anti neutrino).

Vor forståelse af dette er, at en d kvark i neutronen omdannes til en u kvark, hvorved n bliver til p. Den proces, der reelt finder sted er: d -> u + W- , hvorefter  W-   -> e- + antineutrino. 

Billede af en neutrinodetektor - se forstørrelse >>

W- er en virtuel partikel, idet dens masse er ca. 80 GeV, og den udsendes af en partikel (neutronen med masse ca . 0.939 GeV som altså ikke kan skabe en masse på 80 GEV, den er virtuel og skabelsen er kun mulig på grund af Heisenbergs relationer). Den kan kun eksistere i et kort tidsrum iflg. Heisenbergs usikkerhedsrelation dEdt >= h-streg.

Imidlertid kan sådanne partikler PRODUCERES i f.eks. p+p kollisioner, hvis der er (bevægelses)energi nok. Man kan da verificere, at den virtuelle partikel, har en reel modpart. 

W- (og W+ samt Z0 blev fundet i 1985 ved CERN og gav en Nobelpris til Rubia og Van der Meer).

Med venlig hilsen
Jens-Jørgen Gaardhøje