¿Son las casi partículas realmente partículas?

Question

A mi entender, el cuasi-partículas fueron sólo algunos de los del mundo real de las partículas (como los electrones), pero en otro entorno, es decir, un electrón en un cristal.

Pero

Recientemente, he comenzado a estudiar Espintrónica/Magnetismo y veo palabras como "cuasi-partícula", "excitaciones" y "elemental de excitación" mucho. Por ejemplo Spinons, anyons, magnons etc. Y están muy confuso para mí. No me puedo imaginar cómo estas partículas formulario.

En muchos lugares, veo que a los investigadores a escribir "de La escuela primaria, la excitación de este/ estado/wave es una spinon/anyon/magnon." ¿Cómo puede una ola dar una excitación de las partículas?

Después de leer todo esto me siento como cuasi-partículas no son reales las partículas, pero sólo algunas herramientas matemáticas para resolver un sistema/de Hamilton. Estoy en lo cierto?

En resumen, ¿cuáles son cuasi-partículas/primaria de las excitaciones? ¿Cómo puede un principiante imaginar/crear imagen de estos conceptos para una mejor comprensión?

Answer 1

Hay básicamente dos tipos:

1. Quasiparticles, si están relacionados con los fermiones

2. excitaciones colectivas si están relacionados con los bosones

Ahora hay cuatro diferencias principales entre el real partículas elementales (o real partículas y compuestos de partículas) y quasiparticles:

1. real partículas o de las partículas elementales del modelo estándar, nuestra teoría actualmente aceptada. Por otro lado, quasiparticles no son de estos (por lo general), sino un fenómeno emergente que se produce en el interior de un sólido (generalmente utilizamos quasiparticles en sólidos)

2. es posible tener una real elemental o compuesta de la partícula en el espacio libre. Por otro lado, quasiparticles deben existir dentro de una interacción de muchos cuerpos del sistema (generalmente sólidos)

3. real de las partículas en un sólido tiene una muy complicado interactuar manera, mientras que quasiparticles son exactamente allí para hacer el modelado de estos sólidos más fácil, ya que actúan como que no interactúan

4. quasiparticles matemáticas son una herramienta para la descripción de los sólidos

Un muy buen ejemplo para quasiparticles (fermión) es entender la diferencia entre la velocidad de la electricidad, casi c, y la velocidad de arrastre de la real electrones dentro del conductor, muy lento. La diferencia es porque el real electrones interactúan con el sistema de orificio de que el conductor de la rejilla, mientras que la electricidad en sí misma (esto es, en donde utilizamos la palabra huecos de electrones) es un fenómeno que está surgiendo debido a que el conductor se embala tan densamente con los electrones que la electricidad en sí va a viajar casi a. c. Esto es más fácil de entender si se imagina el alambre con electrones en él completamente llena (esto no es correcto sino que constituye un buen ejemplo) y si pulsamos el primer electrón con un campo externo, que empuje a los demás y a que los electrones en el otro extremo del alambre se mueven casi a la velocidad c.

Ahora es un buen ejemplo para excitaciones colectivas (bosón) es fonones. Los fonones son los movimientos en el interior de un sólido entramado de la estructura molecular. Usted puede imaginar que los fonones no son reales partículas, sino que son un fenómeno emergente basado en una onda que viaja en el entramado de la estructura de un cristal. Es la relativa a los cambios en las posiciones de las moléculas que componen el entramado que crear un fenómeno que se ve como una ola en un sólido. Esto actúa como un quasiparticle, un fonón.

Answer 2

Tienen energía cinética y momento, algunos tienen energía de reposo. Solo viven en un medio, pero algunos dirían que el espacio-tiempo en sí mismo es un medio. Déjame revertir la pregunta: ¿por qué no?

Answer 3

Quasiparticles no son "reales" en el sentido de que el juicio función de onda representada por una n-quasiparticle estado no es un estado de buen número de partículas, y por lo tanto no puede representar un estado físico. Creo que este hecho tiende a ser olvidado en física de la materia condensada, donde supongo que el número de partículas que las fluctuaciones son en el orden de la raíz cuadrada del número de Avogadro, que es enorme, pero insignificante en comparación con el número de Avogadro. Pero cuando usamos quasiparticles en física nuclear, este es un problema grave. Está tratando de estudiar un núcleo con 37 protones y 42 neutrones, pero el modelo de manera efectiva las mezclas en los núcleos con otros números de protones y neutrones.

Esto se aplica no sólo a los estados excitados, sino también para el 0-quasiparticle estado, es decir, el vacío, que sería el estado fundamental de un aún-incluso núcleo. Así, por ejemplo, en la física nuclear tratamos de predecir las formas y estados de vibración de los núcleos mediante el cálculo de sus superficies de energía potencial como función de la forma. Dicen que hacer esto para el vacío del estado en un incluso núcleo. Los experimentos demuestran que, aunque las características observables conectado a la forma son generalmente varía suavemente funciones de partículas, puede suceder, especialmente para los núcleos ligeros, que usted obtenga los cambios repentinos. Un quasiparticle modelo nunca será capaz de reproducir correctamente este tipo de repentina transición. El fracaso del modelo en estos casos surge del hecho de que es efectivamente un promedio de propiedades a lo largo de los diferentes núcleos.