виртуальные частицы

ВИРТУАЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ - кванты релятивистских волновых полей, участвующих в вакуумных флуктуациях. С общей квантовомеханич. точки зрения, В. ч. можно рассматривать как частицы, возникающие в промежуточных состояниях процессов перехода и взаимодействия частиц. В. ч. имеют те же квантовые числа, что и обычные реальные частицы и (формально) отличаются от последних тем, что для них не выполняется соотношение спец. теории относительности между энергией , импульсом р и массой т, . Соотношение наз. ур-нием массовой поверхности (в пространстве переменных , р), поэтому говорят, что В. ч. не лежат на массовой поверхности. Величина отклонения В. ч. от массовой поверхности (т. е. отклонение релятивистского инварианта - квадрата 4-импульса частицы ) иногда наз. виртуальностью.

В. ч. ответственны за квантовый механизм взаимодействия частиц - именно они являются переносчиками взаимодействий. Напр., рассеяние заряж. частиц за счёт эл--магн. взаимодействия между ними по квантовополевым представлениям осуществляется через обмен виртуальными фотонами.

Концепция В. ч. играет важную роль в понимании внутр. структуры частиц, особенно адронов. Низко-энергетич. картина строения адронов использует понятие "шубы" из В. ч., "облачающих" соответствующую "голую" частицу. Напр., распределение электрич. заряда на периферии протона (низкоэнергетич. электрич. формфактор протона) объясняется наличием оболочек виртуальных пионов, каонов и т, д. В то же время структура адронов, проявляющаяся в высокоэнергетич. жёстких процессах с большой передачей импульса (глубоко неупругие процессы рассеяния лептонов на адронах), объясняется с помощью партонов ,к-рые, по совр. представлениям, являются кварками и глюонами, находящимися в виртуальных состояниях.

В этой связи следует заметить, что содержание понятия В. ч. претерпело существ. изменение. Ещё в недалёком прошлом под В. ч. понимались, как правило, такие частицы в виртуальных состояниях (напр., фотоны, электроны, пионы), к-рые были хорошо изучены в реальных состояниях. Появился класс частиц (кварки, глюоны), к-рые принципиально не могут находиться в реальных состояниях из-за свойства конфайнмента в квантовой хромодинамике (см. Удержание цвета)и проявляются на опыте лишь как струи адронные, т. е. в определ. смысле В. ч. приобрели статус наблюдаемых.

Д. В. Ширков.

   <<      Предметный указатель      >>