phymath01 Everett 纵波光子的质量是非常大的

来源: marketreflections 于 2011-10-01 08:09:20 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 阅读数 : (33533 bytes)
回答: phymath01 eol.sdu.edu.cn 由 marketreflections 于 2011-09-27 15:15:05
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      关于电磁波，物质波，几率波的问题

      zznn

      2010-09-09 12:34:37来自: zznn(天天向上)

      为什么电磁波对应的粒子（光子）没有静质量，而一般物质波对应的粒子如电子有静质量？电磁波是物质波吗，物质波是电磁波吗，物质波和电磁波的关系是怎样的？几率波和物质波的关系又是怎样的？为什么可以用波函数这一不代表真实物质波动的几率波描述真实粒子的真实波动性（物质波）？

      • [已註銷]

        2010-09-09 18:23:24 [已註銷]

        http://www.douban.com/group/topic/12655115/

      • 2010-09-09 20:59:02 [已注销]

        楼上你应该把具体哪个帖的链接发上来。以前那些讨论波的帖有回答楼主问题的么？

      • [已註銷]

        2010-09-09 21:11:26 [已註銷]

        上次就說了，沒有Lynne姐的耐心啊。

      • 2010-09-09 21:20:25 [已注销]

        楼上这位大叔，我觉得以前的帖没有明确回答楼主问题的。
        如果你知道，再解释一次也无妨。我也想知道这个问题的答案。
        玻色子和费米子满足的场方程是不同的，这跟自旋有关。而规范玻色子好像除了光子也是有质量的，费米子是不是都有质量？我感觉这个好像是粒子物理回答的问题，哪位大牛心情好的话解释下呗。
        或者贴个具体的链接。

      • zznn

        2010-09-09 23:01:32 zznn (天天向上)

        谢谢LS。其实大家先回答后面那几个问题也好呀。

      • yamaidai

        2010-09-10 00:37:57 yamaidai

        电子的静止质量 是速度没达到光速？或许涉及到相对论的知识； 波粒二相性 是观察行为的不同 在双缝干涉中表现波动性 光电效应中表现的是粒子性 ；测量导致几率波的坍缩 这个也或许 跟物质波有关 ；

      • Everett

        2010-09-10 04:34:31 Everett

        1. 为什么电磁波对应的粒子（光子）没有静质量，而一般物质波对应的粒子如电子有静质量？

        有没有质量和是什么场没有必然的关系。光子是因为电磁场有规范不变性从而没有静止质量的。而且这只是对横波光子而言吧，纵波光子的质量是非常大的。物质波对应的粒子也可以没有质量，比如Dirac Fermion，反正凝聚态物理里有很多无质量的电子。至于我们的世界为什么要安排真空的电子有质量那就不知道了。

        2. 电磁波是物质波吗，物质波是电磁波吗，物质波和电磁波的关系是怎样的？

        电磁波和物质波都是量子场的波动。在量子场论的意义上它们可以被统一看待，电磁场和物质场都是的量子场。

        3. 几率波和物质波的关系又是怎样的？

        不知道几率波具体指什么，求解释。一般量子力学书里说的几率波应该就是物质波。

        4. 为什么可以用波函数这一不代表真实物质波动的几率波描述真实粒子的真实波动性（物质波）？

        这是个主观的问题，这取决于你怎么定义“真实”。并不是所有人都认为波函数是“不真实”的，也并不是所有人都认为粒子是“真实”的，其实真实只不过是人类的一种感受而已。比如某些凝聚态物理学家认为量子场其实可以由物质构成，就像以前的以太理论一样。典型的例子就是声波，声波真的是原子的集体振动，你可以说是实实在在的波动，然后声波也是描述声子这个粒子运动的波函数，你可以说声波是声子的物质波。当然你可以认为声子是不真实的；而它的物质波，也就是声波，反而是真实的。因为你毕竟没有办法直接看见声子，但是你可以“看到”（在某些成像仪器的帮助下）声波造成物体的形变，所谓眼见为实嘛。

      • [已註銷]

        2010-09-10 05:10:08 [已註銷]

        光子靜質量嚴格為0麼，就是那個電磁場的啥啥規範啦，連粒子模型都不需要。如果不嚴格為0，那麼就不嚴格平方反比啦。或者說，光子靜質量是那個導致平方反比的對稱性的守恆量。

      • [已註銷]

        2010-09-10 05:37:07 [已註銷]

        所有不為0的粒子靜質量的存在，都是某種規範對稱性自發破缺所導致的，也就是說，原先無質量項的L中出現了質量項。只不過，QCD據此對重子靜質量的預言還不盡善盡美。但只要不涉及強力和引力，目前的計算結果還是令人滿意的，至少電子靜質量隨測量能標變化的計算結果還是挺不錯的。

      • zznn

        2010-09-10 12:13:15 zznn (天天向上)

        回复Everett：
        谢谢您这样耐心的回答。我说的几率波就是指用波函数描述的波，我是看曾谨言的量子力学里的说法几率波不代表某种真实物理量的波动，但是像声波这样的经典力学里的波动就是能代表某种真实物理量的波动（空气压强），但是您说的“声波也是描述声子这个粒子运动的波函数”，我有点不理解，不过如果是您说的这样的话那我之前的说法“用波函数描述的几率波不代表真实物理量的波动”就有问题了。

      • [;e^{i\pi}+1;]

        2010-09-10 12:34:11 [;e^{i\pi}+1;] ([;\mathit{=……42};])

        完全是角度问题……光子的运动，你可以看做几率波，一个光子打上去，又一个，又一个，按概率分布，形成一个干涉条纹。也可以看成经典电磁波，这边相增干涉亮条纹，那边相消干涉暗条纹，说它是真实物理量的波动，是电场磁场的波动，也不是不行，几率波在大量粒子的宏观效应下就变成“真实物理量”的波动了……

      • [已註銷]

        2010-09-10 13:11:22 [已註銷]

        QM的東西沒必要相信任何人的說法，相信你自己愛相信的吧。

      • Everett

        2010-09-10 13:26:26 Everett

        为什么曾老师要说几率波不代表某种真实物理量的波动呢？这是因为每年都有学生要问：曾老师，曾老师，那个几率波什么的到底是什么的波动嘛……所以老曾最后想出了一个回答，就是几率波不代表真实物理量的波动，得，这下你们这些学生都无语了吧……我们知道量子力学核心埋藏着很多不能理解的问题，为了帮助初学者规避这些问题，以免一开始就陷进去，所以我们不回答物质波是什么的波动这个问题。事实上我们现在也回答不了这个问题，但是我们可以记住这个问题，不要因为书上说波函数不是物理量，就堵住了我们的思路。

        从量子场论的角度看，声子和光子都是实数场，波函数是复数场，费米子场是格拉斯曼数场。其中只有实数场和复数场可以有玻色凝聚，有了玻色凝聚我们才能用宏观仪器进行测量。然而其中又只有实数可以成为仪器的读数。虽然说复数原则上可以分解成模和相位两个实数，但是没有一个可以测量相位的仪器。因为相位和粒子数共轭，一台可以测量相位的仪器一定伴随巨大的粒子数涨落，也就是时有时无，这样的仪器不太可能存在。所以只有实数场被人类宏观测量过，在这个意义上，我们说声波和光波是真实物理量的波动。但是这并不意味着其他的量子场就“不真实”。当然真不真实是主观看法，我只想说所谓波函数不是真实物理量的意思只不过是说波函数不能用人类制造的仪器测量，但并不意味着物质波不存在，或者物质波没有媒介。

      • Everett

        2010-09-10 13:30:55 Everett

        我们可以想想，超流的玻色原子有个“宏观波函数”，这个波函数可以测量吗？超流体的密度涨落和相位涨落是物质波吗？如果是的话，那么超冷原子的物质波就是一种声波。

      • zznn

        2010-09-10 14:32:06 zznn (天天向上)

        嗯，谢谢Everett和[已註銷]的解答！

      • 2010-09-10 17:06:15 [已注销]

        凝聚态里无质量的电子是什么电子呢？
        什么是纵波光子呢？

      • [已註銷]

        2010-09-10 17:25:43 [已註銷]

        縱波光子就是那超距的傳說中的存在。縱波光子的名言是：「不要迷戀哥，哥只是個傳說。」

      • 2010-09-10 23:47:22 [已注销]

        还想问下，玻色子是不是都不带电荷？

      • 水無月 流歌

        2010-09-11 00:00:31 水無月 流歌 (没有爱的迹象、也没有相识的迹象)

        带, W玻色子

      • sail

        2010-09-11 00:00:59 sail (My Way)

        。。。。今天上课老师刚刚讲过概率波的问题~

      • [已註銷]

        2010-09-11 00:07:31 [已註銷]

        弱力的W子不就帶電麼，還有介子，原子核……

      • W

        2010-09-11 08:50:10 W (self-annihilation)

        嗯…

      • 2010-09-11 11:00:23 [已注销]

        谢谢水无月

        不过W、Z子和介子皆不稳定。
        原子核的自旋是质子和中子耦合出来的。
        其实我也不知道我想说什么……

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