Виртуальные частицы — это кратковременные флуктуации, возникающие в физическом вакууме в соответствии с принципами квантовой механики. В отличие от реальных частиц, они не могут быть обнаружены напрямую, так как существуют только в очень ограниченный период времени, следуя неопределённости по времени и энергии, описанной соотношением неопределённости Гейзенберга:
[ \Delta E \Delta t \sim \hbar ]
где ( \Delta E ) — неопределённость энергии, ( \Delta t ) — неопределённость времени, а ( \hbar ) — постоянная Планка, деленная на ( 2\pi ). Это соотношение утверждает, что чем короче время существования частицы, тем больше может быть 'взято в долг' у вакуума в виде энергии.
Виртуальные частицы участвуют в переносе взаимодействий между реальными частицами в квантовом поле. Например, они играют ключевую роль при описании электромагнитных взаимодействий, где виртуальные фотоны переносят силу между зарядами.
Таким образом, время жизни виртуальных частиц чрезвычайно коротко и определяется мгновенными флуктуациями в вакууме, но этот процесс критически влияет на формирование и свойства мировой физической картины, включая создание пары частица-античастица и передачу силовых взаимодействий.
Квантовые флуктуации вакуума и их юридически значимые эффекты были объектом многих теоретических исследований и экспериментов, например, касаемо эффекта Казимира, где вакуумные флуктуации между двумя зеркальными пластинами приводят к измеримой силе притяжения.
Категория: Физика
Теги: квантовая механика, физический вакуум, виртуальные частицы