Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Объясните простыми словами явление квантовых флуктуаций?

ФизикаНаука
Dmitry Molyavko
  · 15,2 K
физик-теоретик  · 29 апр 2016

Если частицы определённого типа (например, электроны) в принципе существуют в нашем мире, то они могут время от времени возникать из пустоты в виде пар частица-античастица. И не только могут, а постоянно делают это. Эти события и называются квантовыми флуктуациями.

Разумеется, это запрещено законом сохранения энергии. Поэтому пара частиц, родившись из ниоткуда, должна тут же исчезнуть обратно без следа (для этого эти две частицы должны соединиться), возможно, успев немножко повзаимодействовать с окружающими обычными частицами (либо исчезнет одна из нормальных частиц, а свежеродившаяся останется -- никакой разницы нет, они же одинаковые). В результате, хотя квантовые флуктуации происходят всё время повсюду, они обычно очень слабо влияют на мир. Но немножко всё-таки влияют, это подтверждается экспериментами.

Ещё, возможно (твёрдого экспериментального подтверждения нет), бывает, что такие пары рождаются на границе чёрной дыры, и одна частица из пары оказывается снаружи границы, а другая -- внутри. А внутри чёрной дыры всё сложно, там свои законы, и в некотором смысле там частица может иметь отрицательную энергию, так что эта родившаяся из пустоты пара оказывается не нарушающей никаких законов и не обязанной исчезать -- а она как раз и не может исчезнуть, ведь одну частицу из пары засосало в чёрную дыру, а другая улетела.

Может ли возникнуть очень большая квантовая флуктуация, видимая невооружённым глазом (скажем, в виде многих частиц, как-то организованных)? Почему бы и нет; но в обычных условиях она обязана будет исчезнуть за невообразимо, исчезающе маленький промежуток времени.

1 эксперт согласен
Все сказано верно, но хотелось бы узнать подробности по существу вопроса.
Астрономия физика космология квантовая механика   · 27 июн 2021
Если просто, то квантовые флуктуации это проявление энергетической нестабильности квантовых полей физического вакуума. Значения этих полей в любой точке слегка подрагивают. Это и приводят к возникновению и уничтожению виртуальных частиц. Время жизни этих частиц можно оценит из соотношения: Чем больше изменение энергии, тем меньше... Читать далее
1 эксперт согласен
Верно и популярно, но кратко
Анонимный ответ13 мая 2021
Если совсем упрощённо, то это как беспроцентный краткосрочный кредит. Взаимодействие как бы получает в долг у вакуума частицу для переноса взаимодействия или энергию для преодоления какого нибудь порога, а потом отдаёт. Например каждый фотон представляет собой теоретически пару электрон-позитрон. Но пока энергия фотона меньше энергии аннигиляции этой пары, он не будет... Читать далее
1 эксперт согласен
Подход к популяризации темы хороший. Надо развить.
Я биолог (1993г.), изи райдер, увлекаюсь панк - рок, хэви - метал, психоделия, орган...  · 1 авг 2021
Явление квантовых флюктуаций объясняется принципом соотношения неопределённостей Гейзенберга (1927г., см.). О чём же он: представьте себе малюсенькую частицу, с малюсенькой энергией в наноскопическом пространстве, вроде никакого подвоха, но проблема в том, что она очень шустро, по меркам чела, двигается, да так, что если экспериментатор... Читать далее
1 эксперт согласен
Конечно, изложено очень упрощенно, но с правильной отсылкой к соотношению неопределённостей.
phd @ princeton astro | haykh.github.io  · 18 апр 2016
В стандартной квантовой теории поля, частицы - это по своей сути проквантованные колебания неких полей, которые ведут себя как частицы, обладают чем-то, напоминающим массу, спин и т.д. (поэтому иногда произносят волшебное словосочетание "корпускулярно-волновой дуализм").  Т.е. просто по определению, проквантованная флуктуация поля ведет себя зачастую как частица... Читать далее

Спасибо. Но «простыми словами» не очень получилось :)

философ, физик-теоретик, занимаюсь доработкой своей книги, в которой пытаюсь ответить на...  · 20 мая 2021

Конечно, если исходить из метафизики то все эти явления будут объяснять только на основе различных спекуляций. А можно по другому? Да, действительно можно! Вот только вся наша высокопоставленная научная общественность это не приветствует и при этом старательно игнорирует. Хотите узнать больше? Все эти вопросы я поднимаю на своём канале - Дорогу осилит идущий.

1 эксперт не согласен
Рекламируется псевдонаучная галиматья
философ, физик-теоретик, занимаюсь доработкой своей книги, в которой пытаюсь ответить на...  · 7 июн 2021
Если исходить из предыдущих комментариев, то все их авторы являются адептами квантовой теории. Тем не менее существует и другой методологический подход к описанию физических процессов идущих в вакууме. Имеется ряд научных статей, опубликованных в специализированных журналах. Общий смысл данной методологии и библиографию статей можно прочитать на моем канале "Дорогу... Читать далее
1 эксперт не согласен
Какое-то агрессивное шарлатанство
в настоящее время-пенсионер,до этого инженер механик конструктор-разработчик(изобретатель)  · 3 июл 2021

надо-же?,фотон в ни чем(вакууме),распадается на частицу и анти частицу,и как он не имея ни чего перед собой-ну ни в чем-распадается?????,ведь из чего-то получить что-то, надо по чего-то ударить?,ведь проще принять что,фотон очень редко РЕЖЕТСЯ каким-то Ребром на две половинки,не имеющие энергии для продолжения реальной жизни

1 эксперт не согласен
Эмоционально провозглашается какая-то беспочвенная выдумка