Crossing (fyzika) - Crossing (physics)

Teorie kvantového pole
Feynmanův diagram
Dějiny
Pozadí Teorie pole Elektromagnetismus Slabá síla Silná síla Kvantová mechanika Speciální relativita Obecná relativita Teorie měřidla
Symetrie Symetrie v kvantové mechanice C-symetrie P-symetrie T-symetrie Symetrie překladu prostoru Symetrie překladu času Rotační symetrie Lorentzova symetrie Poincarého symetrie Symetrie měřidla Explicitní narušení symetrie Spontánní narušení symetrie Teorie Yang – Mills Noether poplatek Topologický náboj
Nástroje Anomálie Přechod Efektivní teorie pole Očekávaná hodnota Pole duchů Faddeev – Popovští duchové Feynmanův diagram Teorie mřížky LSZ redukční vzorec Funkce oddílu Propagátor Kvantování Regulace Renormalizace Stav vakua Wickova věta Wightmanovy axiomy Feynmanova parametrizace
Rovnice Diracova rovnice Klein-Gordonova rovnice Proca rovnice Wheeler – DeWittova rovnice Bargmann – Wignerovy rovnice Joos – Weinbergova rovnice Weylova rovnice
Standardní model Stav kvantového vakua Kvantová dynamika Kvantová termodynamika Kvantová elektrodynamika Elektroslabá interakce Kvantová chromodynamika Higgsův mechanismus Virtuální částice
Neúplné teorie Kauzální dynamická triangulace Příčinné fermionové systémy Kauzální sady Konformní teorie pole Diracké moře Poruchová teorie Teorie dvourozměrného konformního pole Teorie kvantového pole v zakřiveném časoprostoru Teorie tepelného kvantového pole Topologická kvantová teorie pole Kvantová geometrie Poloklasická gravitace Odstředivá pěna Teorie strun Teorie superstrun M-teorie Supersymetrie Supergravitace Technicolor Teorie všeho Kanonická kvantová gravitace Kvantová gravitace Smyčka kvantové gravitace Smyčková kvantová kosmologie Teorie skrytých proměnných Teorie objektivního kolapsu
Vědci Adler Anderson Být Bogoliubov Colemane Callan DeWitt Dirac Dysone Fermi Feynman Fierz Fock Fröhlich Gell-Mann Goldstone Hrubý Heisenberg 't Hooft Jackiw Jordán Landau Závětří Lehmann Mandelstam Majorana Nambu Parisi Polyakov salám Schwinger Skyrme Stueckelberg Symanzik Tomonaga Veltman Weinberg Weisskopf Weyl Wilczek Wilson Witten Yang Yukawa Zimmermann Zinn-Justin

v kvantová teorie pole, pobočka teoretická fyzika, přechod je vlastnost rozptylu amplitud, která umožňuje interpretovat antičástice jako částice vracející se v čase.

Crossing uvádí, že stejný vzorec, který určuje S-matice prvky a rozptylové amplitudy pro částice ${ displaystyle mathrm {A}}$ rozptýlit se ${ displaystyle mathrm {X}}$ a produkují částice ${ displaystyle mathrm {B}}$ a ${ displaystyle mathrm {Y}}$ bude také dávat amplitudu rozptylu pro ${ displaystyle scriptstyle mathrm {A} + { bar { mathrm {B}}} + mathrm {X}}$ jít do ${ displaystyle mathrm {Y}}$, nebo pro ${ displaystyle scriptstyle { bar { mathrm {B}}}}$ rozptýlit se ${ displaystyle scriptstyle mathrm {X}}$ k výrobě ${ displaystyle scriptstyle mathrm {Y} + { bar { mathrm {A}}}}$. Jediný rozdíl je v tom, že hodnota energie je pro antičástice záporná.

Formálním způsobem, jak vyjádřit tuto vlastnost, je to, že amplitudy rozptylu antičástic jsou analytickým pokračováním amplitud rozptylu částic k negativním energiím. Interpretace tohoto tvrzení je, že antičástice je ve všech ohledech částice, která se vrací v čase.

Dějiny

Murray Gell-Mann a Marvin Leonard Goldberger představil křížení symetrie v roce 1954.^[1] Přechod již byl implicitně součástí práce Richard Feynman, ale v padesátých a šedesátých letech minulého století se objevila jako součást analytická S-matice program.

Přehled

Zvažte amplitudu ${ displaystyle { mathcal {M}} ( phi (p) + ... rightarrow ...)}$. Soustředíme svoji pozornost na jednu z přicházejících částic s hybností p. Kvantové pole ${ displaystyle phi (p)}$, odpovídající částice je dovoleno být buď bosonický nebo fermionový. Křížová symetrie říká, že můžeme vztahovat amplitudu tohoto procesu k amplitudě podobného procesu s odchozí antičásticou ${ displaystyle { bar { phi}} (- p)}$ nahrazení přicházející částice ${ displaystyle phi (p)}$: ${ displaystyle { mathcal {M}} ( phi (p) + ... rightarrow ...) = { mathcal {M}} (... rightarrow ... + { bar { phi }} (- p))}$.

V bosonickém případě lze myšlenku křížení symetrie pochopit intuitivně pomocí Feynmanovy diagramy. Zvažte jakýkoli proces zahrnující přicházející částice s hybností p. Aby částice poskytly měřitelný příspěvek k amplitudě, musí interagovat s řadou různých částic pomocí hybnosti ${ displaystyle q_ {1}, q_ {2}, ..., q_ {n}}$ přes vrchol. Zachování hybnosti znamená ${ displaystyle sum _ {k = 1} ^ {n} q_ {k} = p}$. V případě odchozí částice je zachování hybnosti jako ${ displaystyle sum _ {k = 1} ^ {n} q_ {k} = - p}$. Nahrazení přicházejícího bosonu odchozím antibosonem s opačnou hybností tedy poskytuje stejný prvek S-matice.

Ve fermionickém případě lze použít stejný argument, ale nyní je třeba vzít v úvahu relativní fázovou konvenci pro externí spinory.

Příklad

Například zničení z elektron s pozitron do dvou fotony souvisí s pružný rozptyl elektronu s fotonem (Comptonův rozptyl ) křížením symetrie. Tento vztah umožňuje vypočítat amplituda rozptylu jednoho procesu z amplitudy pro druhý proces, pokud jsou záporné hodnoty energie některých částic je nahrazeno.

Viz také

• Feynman – Stueckelbergova interpretace
• Feynmanův diagram
• Reggeova teorie
• Podrobný zůstatek

Reference

Další čtení

• Peskin, M.; Schroeder, D. (1995). Úvod do teorie kvantového pole. Westview Press. p.155. ISBN  0-201-50397-2.
• Griffiths, David (1987). Úvod do elementárních částic (1. vyd.). John Wiley & Sons. p. 21. ISBN  0-471-60386-4.