Raumschwingungen

[Hawkwind]

Zitat von Ich

Statische Felder geben keine Photonen ab. Photonen sind Anregungen des elektromagnetischen Felds und von daher per definitionem nichts statisches.

Mhm ... sagen wir mal "keine reellen Photonen".
Es ist ja z.B. so, dass elektrische Ladungen in einem elektrostatischen Feld eine Kraft erfahren, d.h. da ist eine Wechselwirkung. Wollte man das auf Ebene der QED beschreiben, so würde diese Wechselwirkung durch virtuelle Photonen vermittelt.
Ein anderes Beispiel ist die Störungsrechnung zu Delbrück-Streuung: ein einkommendes Photon wechselwirkt mit einem Photon des statischen Kernfeldes.

Gruß,
Uli

[Ich]

Virtuelle Photonen transportieren aber keinen Drehimpuls aus dem System.

[Hawkwind]

Zitat von Ich

Virtuelle Photonen transportieren aber keinen Drehimpuls aus dem System.

Virtuelle Teilchen transportieren im Prinzip schon Impuls und Energie.
Die Frage hier ist, ob ein Elektron beim Durchqueren eines statischen magnetischen oder elektrischen Feldes einen Spin-Flip erfahren kann?
Meines Erachtens "ja".

[Marco Polo]

Wikipedia schreibt hierzu:

Der wesentliche Unterschied zwischen den (real beobachtbaren) reellen Teilchen und den unbeobachtbaren virtuellen Teilchen ist, dass Energie und Impuls im virtuellen Zustand nicht die Energie-Impuls-Beziehung erfüllen, wenn die wohlbestimmte Masse desselben Teilchens in reellem Zustand ist. Man kann daher sagen, dass virtuelle Teilchen keine definierte Masse besitzen, im Fachjargon: „sie sind nicht auf die Massenschale limitiert“ (oder sie sind nicht „on-shell“). Beispielsweise überträgt das virtuelle Photon bei der elastischen Streuung zweier Elektronen, im Schwerpunktsystem betrachtet, nur Impuls, aber keine Energie.

Hervorhebung von mir.

[Hawkwind]

Zitat von Marco Polo

Wikipedia schreibt hierzu:



Hervorhebung von mir.

Ja, andernfalls könnte es in der Natur auch keine anziehenden Kräfte geben, denn wenn sich zwei Objekte "reale Bälle (d.h. on shell) zuwerfen", kann nur eine Abstoßung resultieren.

[TomS]

Zitat von fossilium

Die kleinste Drehimpulsübertragung, die ich mir vorstellen kann, ...

... entspricht hquer. Richtig.

(im Falle der direkten WW zweier Spin-1/2-Fermionen theoretisch sogar hquer/2)

Zitat von fossilium

Kann die Feldstärke, die sich dort aufbaut, des Spinzustand meines Elektrons ändern?

Ja. Wobei du jetzt vorsichtig sein musst, ob du mit klassischen Feldern oder im Rahmen der Quantenfeldtheorie argumentieren möchtest.

Zitat von fossilium

Falls die Feldstärke dazu nicht mehr ausreicht, ...

Das passt nicht. Zum ersten argumentierst du jetzt klassisch. Dann gibt es aber keinen Spin im eigentlichen Sinne. Zum zweiten hat die Änderung des Spins nichts mit der Stärke des Feldes oder der Energie eines Photons zu tun; insbs. kann sich der Spin ändern, ohne dass Energie übertragen wird.

Zitat von fossilium

... muss ich dann nicht davon ausgehen, dass die Wirkung des Magnetfeldes irgendwo in einem Abstand zwischen Erde und Mond endet?

Nein. Wie kommst du drauf?

Zitat von fossilium

Sehen die Maxwellschen Gleichungen eine solche endliche Reichweite vor oder nicht? Sieht die Quantenfeldtheorie vor, dass in endlicher Reichweite vom Feldzentrum keine Feldanregungen mehr auftreten?

Nein. Die Reichweite ist weder im Rahmen der klassischen Feldtheorie noch in der QED endlich.

Man muss dazu auch nicht unbedingt mit Austauschteilchen argumentieren; man kann die QED so formulieren, dass wieder eine quasi-klassische Coulomb-WW mit Potentialterm ~ 1/r auftritt. Die QED muss ja für große Abstände den klassischen Grenzfall reproduzieren.

[TomS]

Zitat von Hawkwind

... Wollte man das auf Ebene der QED beschreiben, so würde diese Wechselwirkung durch virtuelle Photonen vermittelt.

Das hängt von der gewählten Eichung ab. Der Begriff des virtuellen Photons ist nicht eichinvariant.

[Ich]

Zitat von Hawkwind

Die Frage hier ist, ob ein Elektron beim Durchqueren eines statischen magnetischen oder elektrischen Feldes einen Spin-Flip erfahren kann?
Meines Erachtens "ja".

Ja, unter Aussendung eines realen Photons.

[Hawkwind]

Zitat von Ich

Ja, unter Aussendung eines realen Photons.

Ist das wirklich so?
Hier in der "Introduction" Spin flip of electron in static electric fields wird der Spinflip eines Elektrons im Magnetfeld diskutiert (Dirac-Gl. mit "minim. Kopplung").
Gibt es gute Gründe (z.B. Erhaltungsgesetze), warum dabei ein auslaufendes Photon entstehen muss?

[Hawkwind]

Zitat von TomS

Das hängt von der gewählten Eichung ab. Der Begriff des virtuellen Photons ist nicht eichinvariant.

In welcher Eichung entfallen denn virtuelle Photonen?

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Edit: du beziehst dich da vermutlich auf den eichabhängigen Anteil des Photonpropagators?
Aber dass es da nun eine Freiheit gibt, sich für eine Eichung zu entscheiden, ohne beobachtbare Größen dadurch zu beeinflussen, das ist doch nichts Ungewöhnliches in der Elektrodynamik und stellt doch keineswegs das Konzept virtueller Photonen in Frage.
Hier wird übrigens ein "physical propagator" definiert:
On the Physical Propagators of QED