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Können tut man viel. Die Frage dabei ist, was denn das Bessere wäre? Sollte nicht das Einfachere bevorzugt werden? Gibt es gleichwertige Theorien zur QED, die dasselbe leisten?
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Aus praktischer Sicht ist es sicherlich einfacher die Masse gegen Null gehen zu lassen.
Aus Didaktischer Sicht bietet es sich an den Umgang mit Geisterchen am relativ einfachen Beispiel der QED einzuführen und zu üben, weshalb das in den meisten Lehrbüchern auch so gemacht wird.
Ansonsten ist die QED einfach nur verdammt gut.
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Es handelt sich lediglich um ein Beschreibungskonzept, das didaktisch zwar sehr schön ist, aber trotzdem nichts mit messbaren physikalischen Vorgängen zu tun hat. Und etwas nicht wirklich Reales kann nicht für eine messbare Kraft (Elektromagnetismus) verantwortlich sein.
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Virtuelle Photonen sind nicht mehr oder weniger real als alle mathematischen Konzepte der Theoretischen Physik, wie z.B. Ladungen, oder Elektronen. Es handelt sich aber um ein Konzept, das die Experimente hervorragend zu beschreiben weiß.
Bevor sich aber jetzt alle Welt um virtuelle Photonen streitet, wäre es vielleicht einmal Sinnvoll auf nicht Störungstheoretische Konzepte zu blicken.
Da wäre z.B. das Maxwellfeld. Ich nehme einen allgemeinen Lagrangian für das Photonfeld und koppel ihn an einen Viererstrom. Den Propagator kann ich ohne Störungstheorie ausrechnen (wenn ich denn will auch über Fadeev – Popov, auch wenn’s etwas übertrieben ist).
Mit meinem Propagator in der Tasche kann ich dann mit relativ unspektakulärer Mathematik (nur ein bisschen Kugelkoordinaten und Residuensatz) mein Yukawa – Potential ausrechen, das die Wechselwirkung zwischen meinen Strömen beschreibt. Zufälligerweise ist das für ein masseloses Photonenfeld das bekannte Coulombfeld.
Fazit: Mein Photonpropagator beschreibt die Coulombwechselwirkung des klassischen elektromagnetischen Feldes.
Wie sieht das jetzt mit der Störungstheorie aus?
Ströme und Ladungen (also zusammengefasst Viererströme) werden von Teilchen getragen, also z.B. von Elektronen. Anstatt meines Vierervektors für den Strom wie oben, habe ich jetzt ein recht komplexes Feld für Elektronen und Positronen.
Da kann ich nicht mehr so einfach Propagatoren ausrechnen. Also mache ich es in Schrittweiser Näherung. Ich habe jetzt Propagatoren für freie Elektronen und freie Photonen und lasse diese miteinander interagieren um die Wechselwirkung zu bekommen (also nichts weiter als zwei Elektronen mit Coulombwechselwirkung).
Meine Arena ist das Vakuum.
Teilchen werden aus dem Vakuum erzeugt und in dieses vernichtet. Wechselwirkungen können mathematisch über Erzeugung und Vernichtung von Teilchen ausgedrückt werden (das ist sogar in der Einteilchen Quantenmechanik möglich)
Im ersten Schritt Erzeuge aus dem Vakuum an zwei Punkten in der Raumzeit Elektronen.