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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Photonen und Magnetfelder


derwestermann
28.03.16, 10:13
Moin!

Gestern habe ich einem Vortrag über das Higgsfeld/-boson gelauscht. Dort wurde gesagt, dass das Higgsfeld aus Higgsbosonen besteht. Da Photonen die Austauschteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung sind, müßte doch ein Magnetfeld aus Photonen bestehen, oder?

Hier der besagte Vortrag:
https://www.youtube.com/watch?v=aigUWRiAjSM

TomS
28.03.16, 10:27
Dort wurde gesagt, dass das Higgsfeld aus Higgsbosonen besteht.
Das wurde hoffentlich so nicht gesagt, denn es ist genau umgekehrt: das Higgsboson entspricht einer (quantisierten) Anregung des Higgsfeldes.

Da Photonen die Austauschteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung sind, müßte doch ein Magnetfeld aus Photonen bestehen, oder?
In gewisser Weise, ja. Der Begriff des Feldes ist allgemeiner, nicht alles, was ein el.-mag. Feld ist, ist auch ein Photon.

derwestermann
28.03.16, 21:58
Aber das zum Bleistift vom rotierenden Erdkern induzierte Magnetfeld ist doch gequantelt und so ein Feldquant, müßte dann doch ein Photon sein, oder gibt's noch was anderes?

TomS
29.03.16, 00:12
Am einfachsten versteht man dies anhand eines statischen elektrischen Feldes, d.h. anhand des Coulombpotential zwischen elektrischen Ladungen: es existiert eine Formulierung der QED, in der man klar erkennt, dass dieses Feld nicht gequantelt ist sondern ähnlich wie ein klassisches Feld wirkt.

Z.B. hier:

http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/qft/six.pdf

Seite 17 unten, die Gleichung für H nach (6.82); im letzten Term erkennt man das 1/r - bzw. Coulombpotential; nur die Terme mit A bzw. B enthalten "dynamische Photonen".

Hawkwind
29.03.16, 12:08
Ich meine, mal irgendwo gelesen zu haben, dass elektrostatische Felder durch raumartige virtuelle Photonen vermittelt werden. Quelle habe ich leider nicht zur Hand (falls es denn überhaupt stimmt).

Hawkwind
29.03.16, 12:58
Ich meine, mal irgendwo gelesen zu haben, dass elektrostatische Felder durch raumartige virtuelle Photonen vermittelt werden. Quelle habe ich leider nicht zur Hand (falls es denn überhaupt stimmt).

Das scheint wohl generell so bei elastischer Streuung zu sein, vorausgesetzt man kann den Rückstoß des schwereren Partners vernachlässigen, z.B.:
https://www.physik.hu-berlin.de/de/eephys/teaching/lectures/ss2013/EINF_KET_SS13/vorlesung-12

TomS
29.03.16, 18:08
Ich meine, mal irgendwo gelesen zu haben, dass elektrostatische Felder durch raumartige virtuelle Photonen vermittelt werden. Quelle habe ich leider nicht zur Hand (falls es denn überhaupt stimmt).
Ja, das kann man so beschreiben.

Der von mir verlinkte Artikel verwendet die Coulombeichung; in dieser kann man ausschließlich transversale Photonen betrachten, während alle unphysikalischen Photonen "ausintegriert" werden. Nicht-physikalische Photonen sind abhängig von der gewählten Eichung.

derwestermann
29.03.16, 22:40
http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/qft/six.pdf

Seite 17 unten, die Gleichung für H nach (6.82); im letzten Term erkennt man das 1/r - bzw. Coulombpotential; nur die Terme mit A bzw. B enthalten "dynamische Photonen".

Wenn ich das lesen könnte, würde ich selbst Vorlesungen halten.....:eek:

TomS
30.03.16, 11:07
Wenn ich das lesen könnte, würde ich selbst Vorlesungen halten.
Deswegen habe ich die Essenz dieser Formulierung ja zusammengefasst:

Am einfachsten versteht man dies anhand eines statischen elektrischen Feldes, d.h. anhand des Coulombpotential zwischen elektrischen Ladungen: es existiert eine Formulierung der QED, in der man klar erkennt, dass dieses Feld nicht gequantelt ist sondern ähnlich wie ein klassisches Feld wirkt.

D.h. das Konzept des Quantenfeldes ist umfassender als das Teilchenkonzept. Nicht alle Wechselwirkungsterme sind im Sinne des Teilchenkonzeptes "gequantelt".

derwestermann
30.03.16, 21:06
Aber die Wechselwirkungen werden doch durch Bosonen vermittelt!?

derwestermann
30.03.16, 21:14
Bzw. verstehe ich es so: Ein Elementarteilchen hat zum Bleistift ein Magnetfeld, dieses ist homogen und entspricht einer Wellenfunktion. Wenn jedoch ein anderes Teilchen dieses Feld erreicht, bricht die Wellenfunktion zu einem Boson zusammen, welches mit dem hinzugekommenen Quant wechselwirkt. Sollte das erstere Teilchen noch so vorhanden sein, wie am Anfang der Geschichte, was ja auch nicht sein muss, hat es zumindest Ort und Impuls verändert und fleucht so mit seinem Magnetfeld umeinander.
.....ungefähr.....so.....

TomS
30.03.16, 22:51
Aber die Wechselwirkungen werden doch durch Bosonen vermittelt!?
Teilweise ja.

Wie du dem letzten Term des Hamiltonoperators ansiehst, wird die Coulomb-WW in dieser Eichung jedoch nicht durch Austauschteilchen vermittelt. Genauer: die Darstellung mittels Austauschteilchen ist nicht eindeutig, und man kann insbs. "statische" Terme in einer geeigneten Eichung ohne diese darstellen; das ist m.E. auch näher an der "klassischen" Vorstellung.

TomS
30.03.16, 22:51
Bzw. verstehe ich es so: Ein Elementarteilchen hat zum Bleistift ein Magnetfeld, dieses ist homogen und entspricht einer Wellenfunktion. Wenn jedoch ein anderes Teilchen dieses Feld erreicht, bricht die Wellenfunktion zu einem Boson zusammen, welches mit dem hinzugekommenen Quant wechselwirkt. Sollte das erstere Teilchen noch so vorhanden sein, wie am Anfang der Geschichte, was ja auch nicht sein muss, hat es zumindest Ort und Impuls verändert und fleucht so mit seinem Magnetfeld umeinander.
.....ungefähr.....so.....
Diese Vorstellung ist in vielerlei Hinsicht falsch.

Das Magnetfeld eines Elementarteilchens ist (wenn vorhanden) sicher nicht homogen. Es entspricht nicht der Wellenfunktion; mit dieser hat es nichts zu tun. Die Wellenfunktion bricht nicht zusammen, wenn ein anderes Teilchen hinzutritt. Und sie bricht nicht zu einem Boson zusammen.

derwestermann
31.03.16, 22:17
Also alle Wechselwirkungen werden durch Bosonen vermittelt, bloß der Magnetismus nicht?
Was soll dann das Higgs-Boson, braucht auch keine Sau!

TomS
01.04.16, 00:29
Kannst du zur Abwechslung mal ansatzweise sachlich bleiben?

Nochmal:

Das Konzept des Quantenfeldes ist umfassender als das Teilchenkonzept. Nicht alle Wechselwirkungsterme sind im Sinne des Teilchenkonzeptes "gequantelt".
Das gilt für QED, QCD usw.