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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Quantenfelder


ghostwhisperer
13.07.12, 15:15
Hallo !
Ich hab seit kurzem ein echtes Verständnisproblem, was den Zusammenhang zwischen Feld und Quantenfeld betrifft..

Ich hab neulich was zum Higgsfeld gelesen:
Ein Teilchen, das ein Higgsfeld durchquert koppelt an das FELD und gewinnt dadurch an Masse. Anders gesagt, die Anwesenheit des Teilchens stört das Feld.
Das Higgsboson hingegen ist die "Störung" des Felds durch eine quantenmechanische Schwankung ohne Anwesenheit anderer Teilchen. Besser ausgedrückt es ist eine Anregung des Felds ansich.
Die Quantisierung des Higgsfeld ist gemäß dieser Darstellung für die Koppelung anderer Teilchen an das Feld irrelevant. Es ist nicht so, dass die Kopplung eines H-Bosons an das andere Teilchen dessen Masse generiert. So hiess es in jenem Text (hab den Link mir leider nicht gemerkt).

Und jetzt hab ich ein Verständnis-Problem..
Gilt diese Darstellung auch für die bekannten Felder, etwa das EM-Feld?
Ich hab das bisher immer so verstanden, dass die Feldquantisierung den klassischen Feldbegriff quasi durch eine Überlagerung unglaublich vieler Photonen ersetzt. Es gäbe in DIESER Darstellung nicht mehr Feld und Feldquant (im sinne einer lokalen Anregung des Feldes), sondern nur noch die Quanten hier die Photonen.
So wird ja dadurch eine Kraft ausgeübt, dass zB 2 Elektronen ein Photon austauschen, welches DIREKT an diese koppelt.
Der Austausch einer ECHT GROSSEN Kraft, sagen wir zwischen 10^x Elektronen würde durch 10^y Photonen vermittelt - und das klassische Feld wäre lediglich eine emergente Ersatzdarstellung ähnlich wie in der mechanischen Thermodynamik.
Oder seh ich das falsch? Gibt es immer noch beides Feld und Feldquant?

Könnte die Abweichende Beschreibung der Higgskopplung daran liegen, dass deren Vakuum-Erwartungswert - im Gegensatz zu allen anderen Feldern - ungleich Null ist ??

MFG Ghosti

Ich
13.07.12, 15:37
Ich hab das bisher immer so verstanden, dass die Feldquantisierung den klassischen Feldbegriff quasi durch eine Überlagerung unglaublich vieler Photonen ersetzt.
Nein, nicht wirklich. Es gibt das Feld, und die Wechselwirkung eines Teilchens mit dem Feld kann als ein Austausch von (virtuellen) Photonen zwischen zwei Teilchen beschrieben werden.
Könnte die Abweichende Beschreibung der Higgskopplung daran liegen, dass deren Vakuum-Erwartungswert - im Gegensatz zu allen anderen Feldern - ungleich Null ist ??
Damit hat das zu tun. Ich kenn mich selber leider nicht besonders aus in QFT, vieleicht fragst du TomS bei astronews, der ist da fitter.

Hawkwind
13.07.12, 17:11
Es ist nicht so, dass die Kopplung eines H-Bosons an das andere Teilchen dessen Masse generiert.

So ist es ganz sicher nicht: ein Teilchen gewinnt ja nicht erst dadurch Masse, dass es irgendwann einmal mit einem der extrem seltenen Higgsbosonen kollidiert oder wechselwirkt.

Man sollte hier streng unterscheiden: auf der einen Seite das physikalisch beobachtbare Teilchen in Form des Higgs-Bosons (nun am LHC endeckt) und andererseits dem Higgs-Hintergrundfeld, das kein Teilchen, sondern eher eine Eigenschaft des Vakuums ist. Letzteres ist für die Massen verantwortlich.

Bauhof
14.07.12, 10:59
Man sollte hier streng unterscheiden: auf der einen Seite das physikalisch beobachtbare Teilchen in Form des Higgs-Bosons (nun am LHC endeckt) und andererseits dem Higgs-Hintergrundfeld, das kein Teilchen, sondern eher eine Eigenschaft des Vakuums ist. Letzteres ist für die Massen verantwortlich.
Hallo Hawkwind,

1. Durch was ist das 'Higgs-Hintergrundfeld' gegeben?
2. Hat das 'Higgs-Hintergrundfeld' irgendetwas mit dem Higgs-Boson zu tun?

M.f.G. Eugen bauhof

Marco Polo
14.07.12, 11:50
Morjen Eugen,

2. Hat das 'Higgs-Hintergrundfeld' irgendetwas mit dem Higgs-Boson zu tun?

ja. Das Higgs-Feld ist der Grundzustand. Das Higgs-Boson ist dessen virtuelle Anregung, wenn ich das richtig verstanden habe. So wie beim Photon und dem elmag. Feld?

Aber besser Hawkwind äussert sich dazu... :o

Hawkwind
14.07.12, 14:24
Morjen Eugen,

Das Higgs-Feld ist der Grundzustand. Das Higgs-Boson ist dessen virtuelle Anregung,


Das liest man manchmal so ähnlich; ich frage mich, was es denn bedeuten soll. Das "virtuell" würde ich aber lieber weglassen; das nachgewiesene Higgsboson ist nicht virtuell sondern reell.

"Formal" erzeugt man in der Quantenfeldtheorie einen n-Quanten-Zustand durch n-malige Anwendung des jeweiligen Erzeugungs-Operators auf den Vakuumzustand. Insofern könnte man sämtliche Teilchen als Anregungen des Vakuums ansehen, wenn man denn unbedingt will.

Aus meiner Sicht besteht die Gemeinsamkeit von Higgs-Hintergrund und Higgs-Boson hauptsächlich darin, dass sie untrennbar durch denselben formalen Mechanismus in die Theorie eingeführt werden. Deshalb reicht der Nachweis vom Higgsboson bereits aus, um diesen (Higgs-)Mechanismus zu stützen.



Aber besser Hawkwind äussert sich dazu... :o

Zu viel der "Ehre"; ich bin nie ein QFT-Spezi gewesen, eher so etwas wie ein "Einäugiger", aber selbst das ist Jahrzehnte her ... aber danke. :)
Vermutlich hat "Ich" recht: Wirkliche QFT-Kompetenz haben wir hier - zumindest seit dem Weggang von "Querkopf" - wohl kaum.

Bauhof
14.07.12, 14:56
Zu viel der "Ehre"; ich bin nie ein QFT-Spezi gewesen, eher so etwas wie ein "Einäugiger", aber selbst das ist Jahrzehnte her ... aber danke. :) Vermutlich hat "Ich" recht: Wirkliche QFT-Kompetenz haben wir hier - zumindest seit dem Weggang von "Querkopf" - wohl kaum.

Hallo Hawkwind,

unter uns Blinden ist der Einäugige König. :)

M.f.G Eugen Bauhof