가상 입자 란 무엇입니까?

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때로는 이메일과 의견을 바탕으로 기사의 약점을 파악하기도합니다.

우리가 한 인기있는 기사 중 하나는 Stephen Hawking이 블랙홀이 엄청난 시간에 걸쳐 증발해야한다는 사실에 관한 것입니다. 우리는 그 메커니즘에 대해 이야기하고, 존재하고 사라지는 가상 입자가 어떻게 존재하는지 언급했습니다.

일반적으로이 입자들은 스스로 소멸하지만 블랙홀의 사건 지평의 가장자리에서 한 입자는 떨어지고 다른 입자는 우주를 자유롭게 돌아 다닙니다. 아무 것도 입자를 만들 수 없기 때문에 블랙홀은 새로 형성된 입자의 자유를 사기 위해 약간의 희생을해야합니다.

그러나 나의 짧은 기사로는 가상 입자가 무엇인지 정확하게 설명하기에 충분하지 않았습니다. 분명히, 당신은 모두 더 많은 정보를 원했습니다. 그들은 무엇인가? 그들은 어떻게 감지됩니까? 블랙홀의 의미는 무엇입니까?

이와 같은 상황에서 실제 물리 경찰이보고있는 것을 알면 벨소리를 울리는 것이 좋습니다. 다시 한 번 돌아가서 좋은 친구, 실제 작업 천체 물리학자인 Dr. Paul Matt Sutter와 이야기하겠습니다. 그는 베이지안 우주 새벽 분석 및 자기 유출의 MHD 시뮬레이션과 같은 주제에 관한 논문을 작성했습니다. 그는 정말로 자신의 것을 알고 있습니다.

프레이저 가인 :
Paul, 첫 번째 질문 : 가상 입자 란 무엇입니까?

폴 매트 서터 :
좋구나. 압력 없음, 프레이저. 알았어

가상 입자의 개념을 얻으려면 실제로 한 걸음 물러나서 특히 전자기장에 대해 생각해야합니다. 우주가 어떻게 작동하는지에 대한 우리의 현재 관점에서, 이런 종류의 배경 분야로 채워져 있습니다. 이 필드는 흔들리고 흔들릴 수 있습니다. 때로는이 흔들림과 흔들림은 앞으로 전파되는 파도와 같으며, 우리는이 파장을 광자 또는 전자기 방사선이라고 부릅니다. 안팎으로 피 즐링을하고 약간만 끓여주세요.

실제로 모든 시간 공간은 진공 상태에서도이 필드 주위에서 일종의 회전 / 흔들림입니다. 진공이 모든 것이없는 것은 아닙니다. 진공은이 필드가 가장 낮은 에너지 상태에 있습니다. 그러나 에너지가 가장 낮은 상태이지만 평균적으로 아무 것도 없더라도 말입니다. 버블 링을하는 것만으로도 막을 수있는 것은 없습니다.

실제로 진공은이 분야에서 비등합니다. 특히 우리가 지금 이야기하고있는 전자기장.

그리고 우리는 그 빛인 광자가 입자, 반입자 쌍으로 변할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 그것은 전자와 양전자라고 할 수 있습니다. 그냥 할 수 있습니다. 그것은 정상적인 광자에서 일어날 수 있으며, 이런 종류의 일시적인 흔들리는 광자에서 일어날 수 있습니다.

따라서 때때로 광자 또는 전자기장이 한 장소에서 다른 장소로 전파 될 수 있으며이를 광자라고합니다. 그리고 그 광자는 양전자와 전자로 쪼개 질 수 있고, 다른 경우에는 흔든 뒤틀린 뒤 흔든 다음 POP POP를 흔든다. 그것은 양전자와 전자에 튀어 나와서 서로 또는 무엇이든 충돌하고, 다시 끓입니다. 따라서, 흔들림 흔들림, 팝 팝, fizz fizz는 진공 청소기에서 항상 일어나는 일의 종류이며, 우리가 가상 입자에주는 이름은 일반적인 종류의 배경 퍼지 또는 진공에 고정 된 배경입니다.

프레이저 :
괜찮아. 그렇다면 가상 입자에 대한 증거를 어떻게 볼 수 있습니까?

폴 :
예, 좋은 질문입니다. 우리는 진공과 관련된 에너지가 있다는 것을 알고 있습니다. 우리는 이러한 가상 입자가 몇 가지 이유로 항상 존재하거나 사라지는 것을 알고 있습니다.

하나는 원자의 다른 상태에서 전자의 전이입니다. 원자를 여기 시키면 전자가 더 높은 에너지 상태로 올라옵니다. 그 전자가 더 낮은 에너지 상태로 되돌아 갈 이유는 없습니다. 이미 있어요 실제로 안정적인 상태입니다. 전자기장에 흔들림이 거의없는 한 떠나지 않을 이유가 없으며, 전자 주위에서 낄낄 대며 더 높은 에너지 상태에서 떨어 뜨려 더 낮은 상태로 떨어 뜨릴 수 있습니다.

또 다른 것은 램 쉬프트 (Lam Shift)라고하며, 이것은 흔들 흔들 흔들리는 전자기장 또는 가상 입자가 전자와 수소와 다시 상호 작용할 때입니다. 그것들을 부드럽게 움직일 수 있으며,이 변화는 전자의 일부 상태에 영향을 미치며 다른 상태에는 영향을 미치지 않습니다. 그리고 당신이 말하는 에너지 속성이 정확히 같다고 말하는 상태가 있습니다. 그것들은 단지 똑같습니다. 그러나 램 시프트 때문에이 흔들 흔들 전자기장 때문에 그 상태들 중 하나와 상호 작용하지 않습니다. 비록 당신이 완전히 동일하다고 기대하더라도 그 상태의 에너지 수준을 미묘하게 변경합니다.

그리고 또 다른 증거는 광자 광자 산란에서 보통 두 개의 광자입니다. 그것들은 전기적으로 중립적이기 때문에 상호 작용할 이유가 없지만 때때로 광자들이 전자 / 양전자 쌍으로 흔들릴 수 있고, 전자 / 양전자 쌍이 다른 광자와 상호 작용할 수 있습니다. 그래서 때때로 그들은 서로를 튕 깁니다. 적시에 흔들림 흔들림이 발생할 때까지 기다려야하기 때문에 매우 드물지만 일어날 수 있습니다.

프레이저 :
그래서 그들은 블랙홀과 어떻게 상호 작용합니까?

폴 :
자, 이것이 문제의 핵심입니다. 이 모든 가상 입자 또는 흔들 흔들 흔들리는 전자기장은 블랙홀, 특히 호킹 방사선과 어떤 관련이 있습니까? 그러나 이것을 확인하십시오. 블랙홀이 빛을 발산하고 질량을 잃을 수 있다는이 개념의 Hawkings 원래 공식은 사실상 가상 입자와는 아무런 관련이 없습니다. 또는 가상 입자 쌍에 대해 직접 언급하지 않으며 실제로이 프로세스의 다른 공식이나 더 현대적인 개념은 가상 입자 쌍에 대해 이야기하지 않습니다.

대신, 그들은 필드 자체에 대해, 구체적으로 블랙홀이 존재하기 전에 필드에서 일어나는 일, 블랙홀이 형성 될 때 발생하는 일, 그리고 형성된 후 필드에서 일어나는 일에 대해 더 이야기합니다. 그리고 그것은 일종의 의문을 제기합니다. 전자기장 진공의 일시적인 끓는 성질과 같은 들쭉날쭉 한 들판에 어떤 일이 발생합니까? 블랙홀이 형성되면서 어떻게됩니까?

무슨 일이 일어나는가는 흔들 흔들 흔들리는 비트가 블랙홀 근처, 이벤트 수평선 근처에서 잡히고 오랜 시간을 보내고 결국 탈출합니다. 따라서 시간이 오래 걸리지 만 그곳에서 강렬한 곡률, 시공간의 강렬한 곡률로 인해 탈출하면 향상되거나 향상 될 수 있습니다. 따라서 일시적으로 흔들 리기보다는 현장에서 "실제"입자 또는 "실제"광자가되도록 부스트됩니다. 따라서 블랙홀 자체가 휘몰아 치는 흔들 흔들 배경 필드와 상호 작용하는 것과 같습니다. 블랙홀에 갇혀 있지 않기 때문에 결국 탈출합니다.

결국 그것은 빠져 나와 실제 입자로 바뀌고 블랙홀의 사건 지평 근처에서 예상되는 입자 수와 같은 결과를 계산할 수 있습니다. 답은 음수입니다. 이는 블랙홀이 질량을 잃고 입자를 뱉어내는 것을 의미합니다.

이제 가상 입자 쌍에 대한 이러한 대중적인 개념이 존재하며 이벤트 지평에서 포착됩니다. 그것은 호킹 방사선의 수학과 정확히 연관되어 있지는 않지만 정확하게 잘못되지는 않습니다. 전자기장의 흔들 흔들 흔들림은 끊임없이 존재하고 존재하는 이러한 입자와 반입자 쌍과 관련이 있음을 기억하십시오. 그들은 손을 잡고갑니다. 현장에서 흔들리는 거품에 대해 이야기함으로써 가상 입자의 생성에 대해서도 이야기하게됩니다. 그리고 그것은 정확히 수학이 아니지만 충분히 가깝다는 것을 알고 있습니다.

프레이저 :
알았어, 마지막으로 폴 시청자의 마음을 무작위로 날려 버릴 필요가 있습니다. 정말 놀라운 가상 입자에 대한 것!

폴 :
좋구나. 사람들의 마음을 구부리고 싶습니까? 괜찮아. 나는 이것을 마지막으로 저장했다. 당신을 위해 수분이 많은 것, 프레이저.

이 배경 변동의 존재와 가상 입자의 존재에 대해 우리가 가지고있는 또 하나의 큰 증거이며, 이것을 우리가 카시미르 효과 또는 카시미르 힘이라고 부릅니다.

두 개의 중립 금속판을 사용하면 모든 시공간에 스며드는이 필드는 판 내부와 판 외부에 있습니다. 플레이트 내부에는 특정 파장의 모드 만 사용할 수 있습니다. 트럼펫 내부와 거의 같은 소리를내는 특정 모드 만 가질 수 있습니다. 파장의 끝은 금속판이 전자기장에 작용하기 때문에 플레이트에 연결해야합니다.

플레이트 외부에서 원하는 파장을 가질 수 있습니다. 상관 없습니다

따라서 이것은 판 외부에 무한한 수의 모드 파장이 있음을 의미합니다. 가능한 모든 종류의 변동, 전자기장에서 흔들리는 흔들림이 있지만 플레이트 내부에는 플레이트 내부에 맞는 특정 파장 만 있습니다.

외부에는 무한한 모드가 있습니다. 내부에는 여전히 무한한 수의 모드가 있으며, 단지 무한한 수의 모드가 있습니다. 그리고 당신은 외부에서 무한대를 취하고 내부에서 무한 무한대를 빼고 실제로 유한 수를 얻습니다. 그리고 당신이 끝내는 것은 판을 모으는 압력 또는 힘입니다. 그리고 우리는 이것을 실제로 측정했습니다. 이것은 실제적인 일이며, 나는 농담하지 않고 무한대에서 다른 무한대를 빼고 유한 수를 얻을 수 있습니다. 있을 수있다. 오일러 마스 체로 니 상수가 그 예입니다. 나는 당신이 그것을 감히 감히!

이제 가상 입자가 무엇인지, 어떻게 감지되는지, 블랙홀 증발에 어떻게 기여하는지 이해했으면합니다.

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