Hacer todas las partículas sin masa (por ejemplo, el fotón, gravitón, gluon) necesariamente tienen la misma velocidad de $c$?

Question

Supongo que hubo una discusión que ya está en la velocidad de la gravedad y la velocidad de la luz.

Pero yo tonto preguntarse si toda la masa mediadores de las cuatro fuerzas fundamentales, es decir,

Gravitón: $g_{\mu\nu}$ (gravedad)

Fotón $\gamma$: $A_\mu$ (electromagnetismo)

Los gluones: $A_\mu^a$ (interacción fuerte)

Viajar necesariamente a la misma velocidad? Hay un no-go teorema o teórica de la prueba para decir que es imposible tener estos tres mediadores tienen diferentes velocidades?

O QCD de aislamiento que hace que la historia de los gluones diferente de gravitones y los fotones?

[ps. excluidos masiva $Z^{0}$ $W^{\pm}$ bosones (interacción débil)]

Otra forma de decir esto: La velocidad de los fotones, gravitón, gluon todos iguales a $c$? o Si todas las partículas sin masa necesariamente tienen la misma velocidad?

Answer 1

Si básicos de simetría y homogeneidad de la hipótesis sobre el Universo tienen, entonces sí, todos sin masa real de partículas (ver Anna V la respuesta de partículas virtuales deben viajar a una constante universal de $c$, la velocidad de una partícula sin masa, en todos los marcos de referencia.

Dadas estas básicos de simetría y homogeneidad de los supuestos, se puede derivar la posible coordinar las transformaciones de la relatividad de la inercia de marcos: consulte la sección "Desde el Grupo de Postulados" en la Página de la Wikipedia, "la Transformación de Lorentz". (También ver mi resumen aquí). La relatividad galileana es consistente con estos supuestos, pero no de forma exclusiva para: la otra posibilidad es que hay algo de velocidad $c$ caracterización de la relatividad tal que $c$ es el mismo cuando se mide de todos los marcos de referencia. La dilatación del tiempo, Lorentz-Fitzgerald contracción y la imposibilidad de acelerar un enorme partícula a $c$ son simples consecuencias de estos otros posibles relatividades.

Así que ahora se convierte en una cuestión estudiada como para que la relatividad sostiene: Galileo o la transformación de Lorentz? Y el experimento es contestada por pruebas de cómo las velocidades de transformación entre sistemas de inercial. De otra manera, la experimental, la pregunta es ¿hay alguna velocidades que son las mismas para todos los observadores inerciales?. La pregunta no es acerca de la medición de los valores de la velocidad, sino más bien, cómo se transforman. Ahora, por supuesto, sabemos la respuesta: el experimento de Michelson Morley encontrado a tal velocidad, la velocidad de la luz. Así que hay dos conclusiones: (1) la Relatividad de la inercia de los marcos es de Lorenz, no de Galileo (que puede ser pensado como una transformación de Lorentz con infinitas $c$) y (2) la luz es una partícula sin masa, porque la luz que se observa a ir a esta velocidad que se transforma de esta manera especial.

Aviso que al principio de este argumento podemos mencionar nada acerca de las partículas o de algún fenómeno físico (aunque la teoría especial de la relatividad histórica de raíces estaban en la luz). De ello se sigue que, si $c$ es observado experimentalmente que ser finito (es decir, la relatividad Galileana no espera), entonces el especialmente invariante velocidad es única: sólo puede ser alcanzado por partículas sin masa y no puede ser más que uno de esos $c$ - Lorentz leyes son lo que son y que son los únicos coherentes con nuestra inicial de simetría y homogeneidad de las suposiciones. Así que si hemos observado dos diferentes velocidades de transformación como $c$, este sería falsificar nuestra base de simetría y homogeneidad de los supuestos sobre el Mundo. Ningún experimento nos da motivos para hacerlo.

Esta es la razón por la que todos sin masa las partículas tienen la misma velocidad de $c$.

Por cierto, si limitamos partículas sin masa, por ejemplo, poner luz en un reflejando perfectamente el cuadro, el cuadro de la inercia de los aumentos de las $E/c^2$ donde $E$ es el contenido de energía. Este es el mecanismo para la mayoría de su cuerpo de masa: la masa de los gluones son confinados y se están acelerando hacia atrás y hacia adelante todo el tiempo, por lo que tienen inercia, así como la limitada luz en un cuadro lo hizo. Del mismo modo, un electrón puede ser considerado como compuesto de dos partículas sin masa, atados entre sí por un acoplamiento plazo que es la masa del electrón. La Dirac y ecuaciones de Maxwell se puede escribir de la misma forma: la mano izquierda y la derecha polarizada circularmente componentes de la luz están desacoplados y, por tanto, de viaje en $c$, pero la masa de la izquierda a la derecha y circular de los componentes de la electrónica están atados juntos. Esto engendra el fenómeno de la Zitterbewegung - de que un electrón puede ser interpretado como un observable en cualquier instante de tiempo, como viajar en $c$, pero rápidamente se oscila entre la izquierda y la mano derecha de los estados y por lo tanto es confinado en un solo lugar. Por lo tanto tarda en masa, así como el "atado" luz en el cuadro.

Answer 2

Otra forma de decir esto: la Velocidad de los fotones, gravitón, gluon todo igual a c? o Si todas las partículas sin masa necesariamente tienen la misma velocidad?

No debe haber sido introducido el concepto de una partícula virtual:

En física, una partícula virtual es una fluctuación transitoria que presenta muchas de las características de la partícula, sino que existe por un tiempo limitado. El concepto de partículas virtuales surge en la teoría de la perturbación de la teoría cuántica de campos donde las interacciones entre ordinario partículas se describen en términos de intercambio de partículas virtuales. Cualquier proceso en el que intervienen partículas virtuales admite una representación esquemática conoce como un diagrama de Feynman, en el que partículas virtuales están representados por líneas internas.

Una partícula virtual es un interno de la línea en un diagrama de Feynman que representa el propagador de las matemáticas que tiene que ser sustituido a obtener la integral necesaria para el cómputo de cantidades mensurables . Partículas virtuales tienen los números cuánticos de su homónima ( que tiene el mismo nombre) de partículas, excepto que no la masa. La masa es la concha.

Por lo que es una regla general de que la masa de las partículas viajan a la velocidad de la luz, pero sólo cuando en las líneas externas en los diagramas de Feynman. Esto es cierto para los fotones, y pensamos que era cierto para los neutrinos, pero era equivocado con oscilaciones de neutrinos.

Los gluones en el otro lado sólo encontramos dentro de un núcleo y estos son, por definición, líneas internas en los diagramas de Feynman y por lo tanto no están obligados a tener una masa de 0, aunque en la teoría se supone que ellos son. En el asintóticamente libre de casos, a muy altas energías que debe mostrar una masa de cero.

Answer 3

No es difícil imaginar un juguete universo en el que las diferentes fuerzas fundamentales que se propagan a diferentes velocidades. Sin embargo, una consecuencia necesaria de la que sería violaciones de lorenz de la simetría, y la capacidad para triangular una preferido marco del resto.

Aunque no veo una razón teórica de por qué estas velocidades es necesario ser el mismo (podría faltar algo, aunque, tal vez algunos la estabilidad de los argumentos de la requieran), empíricamente no hay mucho espacio para diferentes velocidades.

Answer 4

Yo pensaba lo mismo por un largo tiempo. Me preguntaba por qué los gluones no volar fuera del núcleo a la velocidad de la $c$. La diferencia es que los fotones no interactúan con otros fotones y gravitones no interactúan con otros gravitones. Pueden moverse y pasar a través de cada uno de los otros. Por otro lado, los gluones hacer interactuar el uno con el otro.

De hecho, los gluones las cadenas de la forma/flujo de trompas de falopio, que es parte de por qué los quarks están confinados. Los gluones hacer viajes en $c$ pero no muy lejos antes de que interactúan con otros quarks o los gluones, que les impide el movimiento apreciable distancia.