В настоящее время физики начали объяснять электромагнитные поля в определениях частиц потому, что само понятие данного вещества было приемлемым в науке. Ученые соединили поля посредством квантовой электродинамики (КЭД).
Рисунок 1. Создание квантовой электродинамики. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Квантовая электродинамика – совокупность наиболее важных и общепринятых физических теорий, представляющих собой уникальное соединение квантовой механики, гипотезы относительности и представлении о возникновении электрического поля.
Указанное направление в физике предполагает, что две положительно заряженные частицы, в виде электронов, отталкиваются систематически друг от друга не из-за магнитного «поля» между ними, а в результате испускания каждым веществом «виртуальных» частиц, которые уже в действительности не соприкасаются.
Благодаря, в частности, научным работам Ричарда Фейнмана, электродинамика прекрасно определяет принцип действия химических процессов, движение электронов и их обмен виртуальными частицами, именуемыми в науке фотонами. Эта гипотеза достаточно несовершенна, однако на данный момент остается во многих критериях наилучшей. Со временем в физике будут созданы уникальные идеи, вызывающие дальнейшее развитие КЭД (например, теория суперструн), но этим новым теориям предстоит пройти тернистый путь, прежде чем они смогут доказать свое право на существование.
История развития электродинамики в квантовой физике
В целом, история развития идеи виртуальных частиц и электродинамики в квантовой физике, как нереальных воображаемых объяснений полей, крайне интересна. Ранее физики считали, что две заряженные частицы любого типа могут отталкиваться друг от друга и создавать из воздуха виртуальные частицы с положительной энергией. Согласно данному представлению, один из таких протонов начинает поглощать невидимые вещества, ударяющиеся в следующий протон. Такой процесс возможно объяснить действием электрического поля, которое заменяется мощными ударами виртуальных частиц.
Затем ученые обнаружили в корпускулярной картине бытия обычную материю в виде протона, содержащего в себе сгусток виртуальный частиц, очень похожих с мельчайшими элементами света, которые испускаются и тут же вновь поглощаются основным веществом. В этом случае, невидимые протоны считались лишь малой частью фотонов света, выходящих из огромной заряженной частицы, которая поглощает их, прежде чем исследователям удавалось увидеть, измерить, или взвесить данный элемент.
В современных реалиях физики представляют заряженную частицу в электродинамике в виде такой головы, из которой постоянно выходит и тут же снова исчезает масса всякой всячины.
Их воображение привело к тому, что две положительно заряженные частицы должны непременно сближаться, в итоге - виртуальные частицы не испускают заряды, а ударяются в другую заряженную частицу. Таков ответ квантовой электродинамики о том, как различные заряды отталкивают друг друга.
В действительности, электродинамика в квантовой физике значительно шире, чем было описано выше. Согласно КЭД, все частицы электрического обмена могут двигаться в любом направлении, несмотря на временные границы. Ученые не могут определить, какой из протонов будет первым испускает свою виртуальную частицу, которая в результате столкнется с другим протоном.
Известно только, что в квантовом мире есть неопределенности в отношении таких критериев:
- времени;
- пространства;
- систематичности;
- точного измерения.
Однако нет нужды беспокоиться о правильности измерений виртуальных частиц, так как в реальности они существуют слишком короткое время.
Объяснение квантовой электродинамики с точки зрения психологии
Гипотеза квантовой электродинамики можно считать точкой пересечения двух наук: физики и психологии. Чтобы это осознать, необходимо защищаться от общепринятых понятий и совершенно иначе увидеть окружающий мир. Природа содействует большинству человеческих проекций, поскольку реальность возникает из сновидения.
Как же ученые смогли дойти до такого вывода? Объяснения КЭД постепенно начинают звучать практически как психологические, так как психологи тоже представляют обществу воображаемые фигуры различных сновидений для объяснения основных принципов поведения человека.
Подобные психологические или физические теории дозволяются только благодаря тому, что виртуальные частицы просто невозможно точно измерить.
Невидимые элементы движутся с такой скоростью, что их защищает принцип неопределенности. Их нереально увидеть или потрогать. Реальные микрочастицы также нельзя увидеть непосредственно, ведь их возможно будет увидеть только тогда, когда они вызывают щелчки счетчиков электронов на мониторе, в котором они оказываются. Кроме того, возможно прослеживать виртуальные частицы в конденсационной камере, наблюдая белоснежные следы, которые за ними остаются. Результаты действия веществ можно видеть, однако сами элементы не поддаются непосредственному наблюдению.
Существует несколько причин, благодаря которым можно утверждать, что виртуальные частицы реальны:
- данные структурные элементы полностью подчиняются законам физики;
- людям просто нравится понятие частицы;
- идея виртуальных частиц – это полезный инструмент человеческого мышления для объяснения общего поведения измеримых и технологических эффектов.
Невидимые вещества в квантовой физике базируются на соответствующей модели жизни. Никто еще не смог сфотографировать электрон, хотя видеть след электрона в конденсационной камере вполне реально. Однако ученые верят, что из электронов постоянно выходят виртуальные фотоны, несмотря на то что их невозможно проследить подобным образом. В результате можно утверждать, что вся история субатомных частиц – это просто проекция.
Виртуальный фотон в КЭД
В КЭД для более точного описания взаимодействия электромагнитного поля используется понятие виртуального фотона, который могут «видеть» исключительно положительно заряженные вещества, что претерпевают определенное рассеяние. Если в классическом толковании электроны представлены в качестве твердого точечного шарика, то в электродинамике окружающее частицу электромагнитное поле рассматривают как плотное облако виртуальных фотонов, следующее за электроном и окружающее его квантами энергии.
Фотоны появляются и исчезают достаточно быстро, а электроны постоянно движутся в пространстве по неопределенным траекториям.
Таким способом физики могут определить начальную и конечную точки пути, сам путь в промежутке между началом и концом движения виртуальных частиц остается неопределенным.
В квантовой физике электродинамики взаимосвязь магнитного поля и положительно заряженной частицы представляет собой регулярное испускания и поглощения веществ виртуальных фотонов. А взаимодействие между отрицательно заряженными элементами толкуется как итог их обмена фотонами: каждая заряженная частица испускает определенный фотоны, которые затем поглощается другим протоном. Кроме того, КЭД рассматривает такие природные эффекты, которые в классической электродинамике вообще никогда не существовали.
