Волновая природа микромира

[Lvov]

   CASTRO:

  Нет никаких проблем в КМ посчитать общий вид дифференциального сечения рассеяния одного точечного заряда на другом (оно будет разным в зависимости от знака зарядов, наличия спина, тождественности частиц и т. д.).  
  ... В случае же электронов никакого отклонения в поведении измеренных  дифференциальных сечений не обнаружено вплоть до самых высоких энергий, доступных современной физике частиц

  Заглянул я в монографию Ахиезера, Берестецкого "Квантовая электродинамика" § 31 - Рассеяние электрона и позитрона электроном. Здесь приведена формула для дифференциального сечения рассеяния электрона электроном (31.1.6). В приближении больших значений энергий ускоренных электронов эта формула приобретает вид
  dσ = r₀² m/ε ·f(θ) dθ,
где r₀ - классический радиус электрона ~10^-13 см,
m/ε - отношение энергии покоя к полной энергии электрона (здесь с=1),
θ - угол рассеяния электронов.
   Можно видеть, что при бесконечном возрастании энергии электрона его сечение рассеяния, которое можно использовать для оценки диаметра частицы-корпускулы, стремится к нулю.

   С уважением  О.Львов

[CASTRO]

"Кроме того, я утверждаю, что оценка сечения электрона будет уменьшаться до нуля по мере совершенствования ускорителей частиц. "

1) Не обязательно. Я уж не говорю, что за "сечение электрона" Вы бы на экзамене схватили твёрдый "неуд".

" Можно видеть, что при бесконечном возрастании энергии электрона его сечение рассеяния, которое можно использовать для оценки диаметра частицы-корпускулы, стремится к нулю."


2)  Вы, похоже, не понимаете простой вещи, что сечение процесса не связано непосредственно с размером и структурой частиц. Например, сечение испускания точечным электроном точечного фотона на точечном заряде логарифмически растет с энергией. А сечение квазиупругого рассеяния нейтрино на нуклоне линейно растёт с энергией, хотя размер протона вполне конкретен.

3) Вы, конечно, можете предлагать что угодно. Но факт состоит в том, что самая простая гипотеза - гипотеза о точености электрона - в настоящее время отлично объясняет ВСЕ экспериментальные факты в физике высоких энергий. Любое альтернативное объяснение, вроде Вашего, будет сложнее и Вам нужно приложить ощутимые усилия, чтобы показать, чем оно лучше.

[ival]

3) Вы, конечно, можете предлагать что угодно. Но факт состоит в том, что самая простая гипотеза - гипотеза о точености электрона - в настоящее время отлично объясняет ВСЕ экспериментальные факты в физике высоких энергий. Любое альтернативное объяснение, вроде Вашего, будет сложнее и Вам нужно приложить ощутимые усилия, чтобы показать, чем оно лучше.

Гипотеза=факт? И гипотеза - объясняет?

А как быть с этим:

Казалось бы, вот электрон. Массу там имеет, заряд... А чему равен заряд электрона как элементарной частицы - никто не знает. Да и имеет ли смысл такое понятие - тоже вопрос... Бегущие константы, поляризация вакуума...

А электрон остается точечным вплоть до масштабов 1e-19 метра, не проявляя никакой внутренней структуры во всех известных экспериментах.

[CASTRO]

Ивал, подите к чёртовой матери. Не нужно влезать в разговор, в котором Вы из трёх слов двух не понимаете.

[ival]

Ивал, подите к чёртовой матери. Не нужно влезать в разговор, в котором Вы из трёх слов двух не понимаете.

Вы все также хамите когда хватают за руку на мошенничестве, ничего не меняется. Гипотеза - это наукообразный шахер-махер при отсутствии знания предмета, ковыряние в носу глядя в потолок, и называть это фактом жульничество чистой воды.

[CASTRO]

Вы все также хамите

Да нет. Просто шизоидных идиотов отгоняю.

[В.И.Костицын]

Да нет. Просто шизоидных идиотов отгоняю.

От параноиков?

[Lvov]

Из сообщения Lvov'a: "Кроме того, я утверждаю, что оценка сечения электрона будет уменьшаться до нуля по мере совершенствования ускорителей частиц. "
   " Можно видеть, что при бесконечном возрастании энергии электрона его сечение рассеяния, которое можно использовать для оценки диаметра частицы-корпускулы, стремится к нулю."

 CASTRO: Не обязательно. Я уж не говорю, что за "сечение электрона" Вы бы на экзамене схватили твёрдый "неуд".

   Сударь CASTRO, я нисколько не сомневаюсь, что нынешние преподаватели физики поставили бы мне "неуды" не только за мое понимание сечения рассеяния электронов, но и за все прочие новые мои гипотетические положения в части основ КТ. Другой вопрос, насколько были бы объективны такие их оценки.
   Что касается уменьшения сечения рассеяния электронов с ростом их энергии, то это следует, как из теоретической формулы, которую я указал в предыдущем своем сообщении, так и из экспериментов по рассеянию электронных пучков. Вспомним, что КЭД с хорошей точностью предсказывает результаты электродинамических явлений.

 CASTRO:

  Вы, конечно, можете предлагать что угодно. Но факт состоит в том, что самая простая гипотеза - гипотеза о точечности электрона - в настоящее время отлично объясняет ВСЕ экспериментальные факты в физике высоких энергий. Любое альтернативное объяснение, вроде Вашего, будет сложнее и Вам нужно приложить ощутимые усилия, чтобы показать, чем оно лучше. 

  В копенгагенской интерпретации принятой КМ все "отлично" объясняется, если закрыть глаза (как это делается официальной наукой) на многочисленный парадоксы теории (основные из названных парадоксов перечислены в моем сообщении # 5). Точечное представление физического объекта - микрочастицы является одним из таких парадоксов. Конечно, мое объяснение КТ сложнее, но оно исключает названные мною парадоксы, и объясняет физическую сущность квантования и других квантовых явлений.

 CASTRO:

Вы, похоже, не понимаете простой вещи, что сечение процесса не связано непосредственно с размером и структурой частиц. Например, сечение испускания точечным электроном точечного фотона на точечном заряде логарифмически растет с энергией. А сечение квазиупругого рассеяния нейтрино на нуклоне линейно растёт с энергией, хотя размер протона вполне конкретен.

   Это уже серьезно. Казалось бы убийственный разгром моих воззрений. Но я не намерен сдаваться, и хотел бы разобраться в деталях указанных экспериментов (или теоретических формул). Сударь CASTRO, не будете ли Вы любезны, указать мне источники информации, желательно со сравнительно детальным описанием экспериментов или теоретических формул, касающиеся определения указанных Вами сечений. Я, в свою очередь, покопаюсь в литературе и инете.

   С уважением  О.Львов

[CASTRO]

"Что касается уменьшения сечения рассеяния электронов с ростом их энергии, то это следует, как из теоретической формулы, которую я указал в предыдущем своем сообщении, так и из экспериментов по рассеянию электронных пучков. Вспомним, что КЭД с хорошей точностью предсказывает результаты электродинамических явлений."

Та формула, на которую Вы ссылаетесь - это формула либо для точечного электрона, либо для электрона, длина волны которого много больше масштаба его структуры. Если электрон на каком-то масштабе имеет внутреннюю структуру, эта формула не будет работать.


Вы, вот похоже в чём заблуждаетесь: сечение - это характеристика не частицы, а процесса взаимодействия частиц.

По поводу конкретных сечений: для тормозного излучения должно быть в Ахиезере-Берестецком (нет щас под рукой). Точно в Ландавшице есть. См главу "Метод эквивалентных фотонов".

Для нейтрино - см тут:

http://pdg.lbl.gov/2011/reviews/rpp2011-rev-cross-section-plots.pdf

картинка 41.9

Кстати, обратите внимание на картинку 41.10 для сечения фотон-фотонного рассеяния. При том, что фотоны точечные, сечение в зависимости от энергии ведет себя так же, как сечение протон-протонного рассеяния.

[Lvov]

Ответ на сообщение CASTRO #41 На новые сообщения отвечу позднее

 CASTRO:

   Вы, похоже, не понимаете простой вещи, что сечение процесса не связано непосредственно с размером и структурой частиц. Например, сечение испускания точечным электроном точечного фотона на точечном заряде логарифмически растет с энергией. А сечение квазиупругого рассеяния нейтрино на нуклоне линейно растёт с энергией, хотя размер протона вполне конкретен.

   Извиняюсь, сударь  CASTRO. Я поторопился с ответом на Ваше цитированное здесь замечание. Конечно же, в общем случае сечение рассеяния не определяет размеры участвующих в эксперименте частиц-корпускул. Тем более, когда эти частицы различные. Мое утверждение о возможности оценки размеров по сечению рассеяния справедливо лишь в некоторых частных случаях. Например, при рассеянии электронов электронами при больших энергиях ε>>mc² и v ≈ c. Иначе говоря, при частотах осцилляции волновых функций электрона, значительно превышающих соответствующую частоту покоящейся частицы. Еще одно условие указанной мной оценки размеров частиц - наличие достаточно больших углов рассеяния ~1.    

  Напомню еще, что согласно моим воззрениям микрочастицы-корпускулы с квазиточечными размерами являются математической формальностью, и физического смысла не имеют.

   С уважением  О.Львов

[CASTRO]

"Например, при рассеянии электронов электронами при больших энергиях ε>>mc² и v ≈ c."

А что Вы стесняетесь? Вы возьмите и проинтегрируйте эту формулу по углу. Или моттовское сечение. Или сечение баба-рассеяния. Или даже формулу Резерфорда. Получите, что полное сечение равно БЕСКОНЕЧНОСТИ. На фоне этого Ваше утверждение "Мое утверждение о возможности оценки размеров по сечению рассеяния справедливо лишь в некоторых частных случаях. Например, при рассеянии электронов электронами" кажется странным...

"Еще одно условие указанной мной оценки размеров частиц - наличие достаточно больших углов рассеяния ~1. "

Большие углы рассеяния есть практически всегда.

"  Напомню еще, что согласно моим воззрениям микрочастицы-корпускулы с квазиточечными размерами являются математической формальностью, и физического смысла не имеют."

Это высказываение отношения к науке уже не имеет.

[Lvov]

   CASTRO:

   1). Та формула, на которую Вы ссылаетесь - это формула либо для точечного электрона, либо для электрона, длина волны которого много больше масштаба его структуры. Если электрон на каком-то масштабе имеет внутреннюю структуру, эта формула не будет работать.
  2). Вы, вот похоже в чём заблуждаетесь: сечение - это характеристика не частицы, а процесса взаимодействия частиц. 

 1). Верно, это формула для точечного электрона. Согласно уравнениям релятивистской КМ и КЭД  электрон - точечный объект. Расчетные результаты КЭД хорошо подтверждаются экспериментами. Сударь CASTRO, а Вам известны эксперименты, которые подтверждают конечный размер электрона-корпускулы?
    Решение волнового уравнения электрона спинорная функция, осциллирующая с частотой f = mc^2 / h. У движущегося электрона появляется пространственная составляющая волнового вектора. Согласно СТО пространственная длина волны стремится к нулю при V->C. Такая ситуация может нарушиться лишь при дискретной структуре вакуума. При этом длина электронной волны и вместе с ней размер электрона-корпускулы будут иметь порядок вакуумного дискрета. О какой либо внутренней структуре такого электрона говорить не приходится. Более того, о спине электрона h/2 можно говорить лишь при его радиусе порядка 10^-10 см или более.

 2). С данным Вашим утверждением я согласен, однако считаю, что в некоторых случаях, указанных в предыдущем моем сообщении # 50, размер электрона-корпускулы можно оценивать по его сечению рассеяния.

  Сударь CASTRO, благодарю за указания в части запрошенных источников. информации.

  С уважением  О.Львов

[Lvov]

   yakiniku:
 

   1).  Высокоэнергичный электрон в магнитном поле излучает гамма-квант. Это потому что он столкнулся с флуктацией поля или нет? Я главное что не соображу - может от верхоглядства - наблюдаемые-то какие от этик флуктуаций будут?   
  2).  Я главное что не соображу - может от верхоглядства - наблюдаемые-то какие от этик флуктуаций будут?
  3). И еще определите - что Вы понимаете под самовоздействием?

 Сударь yakiniku, отдаете ли Вы себе отчет, что я предлагаю скорректированный в части базовых положений гипотетический вариант объяснения квантовых явлений, отличный от общепринятого варианта КМ? Если Вы не знакомы с основными положениями общепринятой КМ, то мои объяснения могут ввести Вас в заблуждение. Но я все же отвечу на Ваши вопросы, исходя из своего понимания КМ, и убеждения, что Вы знакомы с основами общепринятой квантовой теории.
 
 1). В моем представлении, электрон, движущийся в магнитном поле и подверженный ускорению, ортогональному по отношению к направлению его скорости,  излучает неквантованные ЭМ волны с широким спектром частот по законам классической электродинамики.

  2). Вы говорите о флуктуациях вакуумных полей. Я же, как правило, говорю просто о случайных вакуумных полях. Впервые их влияние было замечено при наблюдении малого (лембовского) сдвига частот, при изучении спектров атома водорода. Я же считаю, что многие квантовые эффекты, например комптоновское рассеяние ЭМ излучения свободными электронами, обязано наличию вакуумных ЭМ полей. Так в моем понимании, при отсутствии последних электроны под действием электромагнитного волнового поля совершали бы малые колебания, не изменяя своего положения, и излучая ЭМ волны прежней частоты во всевозможных направлениях, отличных от направления падающей волны. Влияние же вакуумных ЭМ полей, называемых в КЭД - поле излученного или поглощенного фотона, приводит к появлению рассеянных электронов и вторичных ЭМ волн с новой частотой.
 
3). Я применяю термин "самодействие электрических зарядов" микрочастицы. Дело в том, что я считаю элементарную микрочастицу, например электрон, некоторым в той или иной мере локализованным физическим вакуумным полем, примерно отображаемым его волновой функцией. Т.е. я понимаю электрон, как распределенный в пространстве объект с распределенным вместе с полевой функцией электрическим зарядом отрицательного знака. Частичные заряды такого электрона испытывают взаимоотталкивание, побуждая электронное поле к увеличению его исходного поперечника.
Именно, такую ситуацию я и называю самодействием электрических зарядов электрона.
   Фактически же никакого расползания поля электронов под действием собственных электрических полей не происходит. При решении волновых уравнений электрона, взаимодействующего с внешним ЭМ полем, электрические поля собственных зарядов обычно не учитываются. В сообщении # 9 упрощенно и своих статьях №№ 1 и 2 более подробно, я объясняю причину отсутствия самодействия собственных зарядов частицы влиянием случайных вакуумных электронных полей.

   С уважением  О.Львов

[CASTRO]

"Верно, это формула для точечного электрона. Согласно уравнениям релятивистской КМ и КЭД  электрон - точечный объект. Расчетные результаты КЭД хорошо подтверждаются экспериментами. Сударь CASTRO, а Вам известны эксперименты, которые подтверждают конечный размер электрона-корпускулы?"

На сегодняшний день нет экспериментов (во всяком случае, в физике частиц), данные которых указывали бы на наличие у электрона внутренней структуры. Но, помните, я когда-то выше говорил про оговорку? Так вот, та формула, которую Вы почерпнули из А.-Б. в общем случае уже не работает даже при достигнутых энергиях. М это, кстати, напрямую имеет отношение к свойствам вакуума, к его нулевым колебаниям. Которые Вы пытаетесь познать...

"однако считаю, что в некоторых случаях, указанных в предыдущем моем сообщении # 50, размер электрона-корпускулы можно оценивать по его сечению рассеяния."

дело, конечно, хозяйское, но это неверно.

[Lvov]

 CASTRO:

 1).  ...что Вы стесняетесь? Вы возьмите и проинтегрируйте эту формулу по углу. ...Получите, что полное сечение равно БЕСКОНЕЧНОСТИ.
   2). Lvov: "...согласно моим воззрениям микрочастицы-корпускулы с квазиточечными размерами являются математической формальностью, и физического смысла не имеют."

  Это высказываение отношения к науке уже не имеет.  

  1).  Сечение рассеяния равно бесконечности по причине наличия незначительных отклонений электронов от начального направления движения даже при значительном взаимоудалении их траекторий. Я не зря говорил об условии существования больших углов рассеяния.
Именно, относительно большие углы рассеяния характерны для близкого положения встречных частиц. Поэтому для получения объективной оценки размера частицы при интегрировании дифференциальных сечений надо принимать во внимание лишь достаточно большие углы рассеяния, например θ>π/4.
     В случае формулы Резерфорда разумна область интегрирования π/4<θ<π. В нашем случае, характеризующимся двумя встречными пучками электронов, придется исключить из рассмотрения также и область углов рассеяния близких к значению π, которые характерны для малого отклонения направления движения электронов встречного пучка. Итак, для относительно объективной оценки сечения рассеяния нам разумно интегрировать в пределах π/4<θ<3π/4. В этом случае, используя формулу (81.11) из КЭД Берестецкого-Лифшица (Теор. физика, Т.IV), получаем оценочную формулу для сечения рассеяния электрона на электроне в системе центра инерции
 σ ≈ 0,96 · r₀² (m/ε)².

  2). Было бы обективнее, если бы в Вашей фразе имелись слова "по моему мнению".

  С уважением  О.Львов

[Lvov]

    Извиняюсь и тороплюсь исправить ошибку, допущенную при расчете коэффициента в оценочном выражении для сечения рассеяния. Не туда загнал множитель 2π при переходе от телесного угла к плоскому углу рассеяния.
   Исправленный множитель равен 0,96 вместо первоначального 37,7. Ошибку в сообщении №56 уже исправил.

   С уважением  О.Львов

[Lvov]

yakiniku:

  А почему не электрон переходя с одного уровня Ландау на более низкий уровень излучает один или много квантов с энергией аш-бар-омега-цэ, где омега-цэ - Ларморовская частота? Ваши случайные волновые поля вовлечены в этот процесс или нет? 

   Впервые встречаю применение термина "Ларморовская частота" к частоте излучения ЭМ волн при межорбитальных переходах. Я считал, что этот термин применяется по отношению к частоте прецессии спиновой оси электрона в магнитном поле.

  Действительно, спонтанный переход электрона с более высокоэнергетической оболочки на более низкую совершается не без участия случайных вакуумных ЭМ полей. Я останавливаюсь на этом вопросе в своей головной статье, указывая, что обратный переход электрона под действием СВП ЭМ на более высокоэнергетическую орбиту невозможен ввиду статистического закона не убывания энтропии системы.

   С уважением  О.Львов

[CASTRO]

"В случае формулы Резерфорда разумна область"

Ну Вы и сами должны понимать, что если уж Вы вынуждены выбирать область интегрирования сечения по своему произволу, дабы избежать расходимостей (а там, кстати, проблема может возникать не только не только с малыми углами), то использование сечения как величины, характеризующей размеры частиц, кажется сомнительной затеей.

"Было бы обективнее, если бы в Вашей фразе имелись слова "по моему мнению"."

Дело-то как раз в том, что это мнение не только моё.

[ival]

"Дело-то как раз в том, что это мнение не только моё" - оно общепринятое. Когда знание отсутствует, общепринимается глубокомысленное ковыряние в носу самого красноречивого невежды.

По запросу в гугле "синтез кальция из кремния курица" Результатов: примерно 33 700 (0,24 сек.)

[Lvov]

  CASTRO:
 

1). Ну Вы и сами должны понимать, что если уж Вы вынуждены выбирать область интегрирования сечения по своему произволу, дабы избежать расходимостей (а там, кстати, проблема может возникать не только не только с малыми углами), то использование сечения как величины, характеризующей размеры частиц, кажется сомнительной затеей.

  2).  "Было бы обективнее, если бы в Вашей фразе имелись слова "по моему мнению"."
 
   Дело-то как раз в том, что это мнение не только моё.

  1).  Вот уж здесь, сударь CASTRO, я не ожидал Вашего несогласия. Ведь предложен обычный прием обрезания длинных малозначащих "хвостов" изучаемых объектов. Вспомним, что границы частотных спектров устанавливаются по уровню 1/√2 от номинального значения, а размеры светового пятна по уровню интенсивности 1/e² от максим. значения. По какому значению угла рассеяния принято обрезать сечение рассеяния я не знаю, но я предложил достаточно приемлемые значения.

  2).  Действительно абсолютное большинство специалистов-квантовиков придерживаются копенгагенской интерпретации КМ, которую они постигли в процессе учебы. Но не все.
   Из давних маститых ученых вспомним Эйнштейна и Шредингера. Из современных спецов с университетским физическим образованием мне довелось вести переписку лишь с одним специалистом (не буду называть его имя),  который серьезно работает над вопросом пересмотра основ КМ, проверяя свои предположения экспериментально. По его словам у него немало единомышленников.

   С уважением  О.Львов