Приступим к самой главной сказке XX века породившей множество новых сказок - модных "теорий" опирающихся на мощную математику, так что очень трудно в них разобраться и увидеть вранье.
Начнем с истории. В природе имеются элементарные частицы, и они между собой как то взаимодействуют (притягиваются, отталкиваются и т.д.). Но возникает вопрос - с помощью чего они взаимодействуют? Квантовая теория утверждает, что должны существовать переносчики взаимодействий - но в природе их не нашли. Ну а поскольку квантовая теория не может существовать без квантов, то пришлось выдумать виртуальные частицы. Взяли обычные элементарные частицы и придумали им другое состояние, в котором они якобы являются переносчиками взаимодействий. Для этого воспользовались соотношением неопределенностей Гейзенберга (∆p*∆x ≥ h) из квантовой механики. После несложных математических манипуляций из него получают другое соотношение (∆E*∆t ≥ h) и утверждается, что закон сохранения энергии может нарушаться на время ∆t на величину ∆E=h/∆t. Напоминаю, что соотношение неопределенностей говорит только о невозможности одновременного точного измерения импульса частицы и ее координат, поскольку в микромире всякое измерение влияет на измеряемую величину. Но с нарушением законов природы оно никак не связано. Просто путем математических манипуляций из данного соотношения сделали еще один вывод, чтобы подогнать его под квантовую теорию. Рассмотрим эту сказочку более подробно сначала на примере заряженных элементарных частиц.
Пусть у нас имеется пара заряженных элементарных частиц на некотором расстоянии друг от друга (обе частицы покоятся). Первая частица испустила виртуальный фотон, он полетел в сторону другой частицы, был поглощен ею и так обе частицы, таким образом, взаимодействовали:
Вопрос 1. - Будет сила притяжения или отталкивания? - Ответ неизвестно ведь фотон заряда не имеет.
Вопрос 2. - Как первая элементарная частица узнала, в какую сторону испускать виртуальный фотон - ответ никак.
Вопрос 3. - Как первая элементарная частица узнала, что рядом есть другая элементарная частица и надо испускать виртуальный фотон (если она перед этим поглотила виртуальный фотон, выпущенный другой частицей, то тогда как узнала об этом вторая частица) - ответ никак.
Вопрос 4. - Что будет с фотоном, если он полетел не в ту сторону по истечении времени ∆t - нет ответа.
Вопрос 5. - Что будет с фотоном, если вторая элементарная частица оказалась дальше, и за время ∆t фотон не долетел до нее - нет ответа.
Вопрос 6. - Что определяет, с какой энергией испускать виртуальный фотон, кто предварительно измерил расстояния между элементарными частицами - нет ответа.
Вопрос 7. Если пока летел виртуальный фотон, вторая элементарная частица переместилась в сторону, и фотон промахнулся, частицы что не будут взаимодействовать - ответ будут, но только не виртуальными фотонами.
Вопрос 8. - Рядом появилась еще одна заряженная элементарная частица, и в какую сторону лететь виртуальному фотону - нет ответа.
Вопрос 9. - Если вторая и третья частица расположены на одной линии, с какой из них должен взаимодействовать виртуальный фотон. - Если с ближайшей частицей тогда с дальней он уже никак не сможет взаимодействовать. Ну а если с дальней, то через ближнюю он должен пролететь насквозь - тогда чего стоит вся эта сказочка.
Вопрос 10. - Что будет, если рядом нет другой элементарной частицы, то будет ли первая испускать виртуальные фотоны - нет ответа.
Можно и дальше задавать вопросы, чтобы еще больше убедиться в том, что сказочка о виртуальных фотонах ничего общего с действительностью не имеет.
Теперь рассмотрим эту же сказочку применительно к ядерным взаимодействиям (в ранней интерпретации - обмен пионами).
Пусть сначала у нас имелась пара нуклонов (пока не будем уточнять, каких именно). Первая элементарная частица испустила виртуальный π0 мезон, он полетел в сторону другой частицы, был поглощен ею и обе частицы, таким образом, взаимодействовали:
Вопрос 1. - Как первая элементарная частица узнала, в какую сторону испускать виртуальный π0 мезон - ответ никак.
Вопрос 2. - Как первая элементарная частица узнала, что рядом есть другая элементарная частица и надо испускать виртуальный π0 мезон (если она перед этим поглотила виртуальный π0 мезон, выпущенный другой частицей, то тогда как узнала об этом вторая частица) - ответ никак.
Вопрос 3. - Что будет с π0 мезоном, если он полетел не в ту сторону по истечении времени ∆t - нет ответа.
Вопрос 4. - Что будет с π0 мезоном, если вторая элементарная частица оказалась дальше, и за время ∆t π0 мезон не долетел до нее - нет ответа.
Вопрос 5. Если пока летел виртуальный π0 мезон вторая элементарная частица переместилась в сторону и π0 мезон промахнулся частицы что не будут взаимодействовать - ответ будут но только не виртуальными π0 мезонами.
Вопрос 6. - Рядом появилась еще одна элементарная частица, и в какую сторону лететь виртуальному π0 мезону - нет ответа.
Вопрос 7. - Что будет, если рядом нет другой элементарной частицы, то будет ли первая испускать виртуальные π0 мезоны - нет ответа.
Вопрос 8. - В природе существуют π+, π– и π0 мезоны, зачем столько для виртуального обмена - нет ответа.
Вопрос 9. - Что будет, если первая элементарная частица испустила заряженный π мезон, а тот промахнулся - это что закон сохранения электрического заряда не в счет.
Вопрос 10. - Если нейтрон испустил π+ мезон он что станет антипротоном - но это полное вранье.
Можно и дальше задавать вопросы или рассмотреть других "переносчиков" взаимодействий, чтобы еще больше убедиться в том, что сказочка о виртуальных частицах ничего общего с действительностью не имеет.
Можно придумать сколько угодно красивых математических теорий, придавать элементарным частицам любые свойства (вплоть до распадения в никуда или рождения себе подобных из ничего) - но вопрос в том захочет ли с этим считаться природа. Галактик во вселенной много, звезд с планетами еще больше, а авторов таких теорий вообще не счесть - им всем одновременно никак не угодить, разве только если в каждом уголке вселенной будут действовать свои законы природы издаваемые такими "теоретиками".
Владимир Горунович
29.06.2011