Törölt nick Creative Commons License 2006.02.24 0 0 530
Mi az, hogy részecske?

Talán előbb ezt kellene megfogalmazni, aztán beszélni arról, mivel is kerül kölcsönhatásba...

Részecske lényegében az, hogy valami kettyen egy detektorban, vagy nyom keletkezik egy ködkamrában. Minden más csak duma. A modern fizikában a fundamentális létező a kvantumos mező. Ennek bizonyos szabadsági fokait lehet részecskeként értelmezni, de nagyon sok esetben (pl. éppen görbült téridőben) a részecskekép nagyon viszonylagos dolog, vagy sokszor egyenesen értelmetlen.

Pl. az áltrel + kvantumtérelmélet szerint Minkowski (tehát nem görbült) téridőben egyenletesen gyorsuló megfigyelő a gyorsulásával arányos hőmérsékletű hőfürdőben látja magát, és ennek megfelelő fekete-test spektrumot detektál (vagyis részecskéket, azaz kattog a nála hordott detektor). A vicc az, hogy ugyanekkor egy inerciális megfigyelő csak az üres vákuumot látja. Ezt nevezik Unruh-effektusnak, és nagyon jól példázza, mennyire kell vigyázni a részecske képpel. Nem mellékesen a fekete lyuk horizontja közelében, ahonnan a Hawking sugárzás indul, az Unruh effektushoz nagyon hasonló a mechanizmus (bár ott a téridő görbült, de lokálisan hasonlóan néz ki, mint egy egyenletesen gyorsuló megfigyelő Minkowski téridőben).

Az a helyzet, hogy amióta kvantumelmélet van, le kell szokni arról, hogy a részecskéknek pályájuk van, amióta meg relativisztikus kvantumelmélet, arról is, hogy megmaradnának, vagy hogy bármiféle értelemben olyan klasszikus kis egyesével leszámolható golyócskák lennének (csak éppen határozott pálya nélkül persze). A részecsk fogalma a modern fizikában teljesen más, csakhát a laikusok ugye erre nincsenek fekészülve. Ráadásul ez a fogalom a Poincaré szimmetriához kötött igazából, de az meg csak sík Minkowski téridőben van, görbült téridőben nincs. Görbült téridőben csak stacionárius esetben lehet bármit is csinálni, de még ilyenkor is előjönnek ezek a furcsa dolgok mint az Unruh effektus.

A Hawking sugárzásnál egyébként azt csináljuk, hogy egy a fekete lyuktól távol lévő tehetetlenségi megfigyelő szemszögéből írjuk le, és mivel ott a téridő már gyakorlatilag sík, ezért tud egy részecskeképet felépíteni és abban értelmezni azt, ahogy a detektorai kettyennek.

Előzmény: Törölt nick (526)