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Cuál es más fundamentales en la naturaleza: la materia o radiación?

Estoy siguiendo una perspectiva geométrica en abelian teoría de gauge como se ha hecho en las notas de la conferencia de Timo Weigand, capítulo 6, pp 165-167, aquí:

http://www.thphys.uni-heidelberg.de/~weigand/QFT1-13-14/SkriptQFT1.pdf

Básicamente muestra que un local de simetría de la cuestión campo descrito por la ecuación de Dirac directamente se dan como consecuencia de la existencia del bosón de gauge campo, aquí fotón. En otras palabras, el asunto de campo y su geometría, implican la existencia de los locales de campo vectorial $A_{\mu}(x)$ que tiene su propia dinámica.

La matemática tiene sentido para mí, quizás a excepción de la parte que "construir" un objeto llamado Wilson línea, $C(y,x)$, que tiene un bonito y por arte de magia útil de la transformación de la conducta, pero la cuestión es que estamos diciendo que la teoría de los electrones predice la existencia de los fotones? En otras palabras, que es más fundamental en la naturaleza? la materia o radiación? Podemos decir que la radiación ha evolucionado de la materia? ¿Esto contradice nuestros modelos cosmológicos que dicen que el universo temprano ha sido radiación dominado, ahora importa dominado, y en el futuro de vacío dominado?

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sid Puntos 41

Básicamente muestra que un local de simetría de la cuestión campo descrito por la ecuación de Dirac directamente se dan como consecuencia de la existencia del bosón de gauge campo, aquí fotón.

Esto es incorrecto. Allí están perfectamente bien definidas teorías donde se han importa campos pero no hay medidor de campos. Y viceversa: tenemos perfectamente definido por las teorías de gauge campos con no importa. Estos dos objetos son conceptualmente independientes, y la presencia de uno no implica la existencia de la otra.

La afirmación correcta es que la presencia de la materia campos proporcionan un natural de la motivación para el medidor de campos. Pero la declaración opuesta también es cierto: la presencia de campos de graduación proporciona una motivación natural para la materia campos, por lo tanto estos objetos están en el mismo nivel conceptual: ninguno de ellos implica la otra, y ambas son lo suficientemente buenos para motivar a los demás. Formar un punto de vista lógico, ninguno de estos campos es más fundamental que los otros.

Podemos decir que la radiación ha evolucionado de la materia? ¿Esto contradice nuestros modelos cosmológicos que dicen que el universo temprano ha sido radiación dominado, ahora importa dominado, y en el futuro de vacío dominado?

Apple y naranjas. El hecho de que la densidad de energía de partículas sin masa, de partículas macizas, y de las constantes cosmológicas evolucionan a través de diferentes facultades de la red de cambio de parámetro $z$ no tiene nada que ver el uno con el ser más fundamental que el resto.

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Giacomo Verticale Puntos 1035

"Él básicamente muestra que un local de simetría de la cuestión campo descrito por la ecuación de Dirac directamente se dan como consecuencia de la existencia de el calibre del bosón de campo, aquí fotones."

Pero es el local de la simetría, no el asunto de campo, que es responsable de la existencia del bosón de gauge campo. De hecho, el local de las simetrías de una teoría cuántica de los campos están en correspondencia 1-1 con el calibre del bosón de campos.

Así es la asunción de local simetría que las fuerzas de los fotones, y no la presencia de la materia. Hay un montón de (perturbativa definido, nonrenormalizable) relativista cuántica de campos teorías que implican la materia, pero no la radiación.

En la naturaleza, la materia y la radiación son fundamentales.

4voto

Fedor Indutny Puntos 435

Este es un Pollo y Huevo problema.

Geométricamente, es más natural decir que los bosones de Gauge (radiación) son consecuencia de haber Medidor de simetría en fermiones (la materia). Medidor de bosones jugar un papel de conexión en un vector paquete formado por fermiones y sus propiedades de transformación. De hecho, el bosón de cinética plazo en teorías Gauge es nada menos que el producto de la curvatura de los tensores!

Más aún, hay una simple razón por la para tener Gauge invariantes de la materia: el de la fase local en QM no debe tener ningún efecto sobre las mediciones, ya que desaparece de la probabilidad. Esta es otra explicación de la partida de los fermiones y conseguir que los bosones de la simetría gauge.


QFT tiene muy profunda de los aspectos geométricos. A pesar de que es un gran desvío, recomiendo echar un vistazo a algunas Geometría Diferencial de los libros de texto. Mi favorita es "La Geometría de la Física: Una Introducción" de T. Frankel.

2voto

Josh Russo Puntos 128

En su pregunta, al describir la ecuación de Dirac, que implica automáticamente la respuesta que la mayoría de concepto fundamental en la naturaleza de las matemáticas. No es. Los modelos matemáticos pueden ser muy buenas, pero la matemática es simplemente lógica limitada por los supuestos iniciales y la naturaleza siempre va más allá de cualquier modelo. Así que si tu pregunta se limita a algún modelo en particular como la ecuación de Dirac o QFT, luego de que su pregunta no es realmente acerca de la naturaleza y ya tiene varias respuestas como esa. Sin embargo, si su pregunta es acerca de la profundidad de las propiedades de la naturaleza, más allá de cualquier específicos de la lógica matemática, se debe usar la intuición física. No es garantía de ser siempre correcto, pero es el único instrumento de kniwledge que va más allá de las limitaciones de las matemáticas.

Otra limitación que se debe superar para obtener una adecuada respuesta es la limitación de la "ciencia convencional". No toda teoría aceptada por el "consenso" siempre es la correcta. Un ejemplo de la historia es, "la Tierra es plana". Las personas fueron quemadas vivas por tratar de demostrar lo contrario. El "consenso" es una muy poderosa limitación.

Con todo esto de la forma en que las cosas de repente puede ser más claro. Por la "radiación" que parecen significar específicamente la radiación electromagnética. Aunque otras interacciones pueden seguir la misma tendencia. La radiación electromagnética es emitida y absorbida por las partículas cargadas eléctricamente. Pueden existir sin la radiación, pero la radiación no puede existir sin ellos (ver más sobre esto más adelante). Así que la respuesta en el ámbito de su pregunta es que la cuestión es más fundamental que la radiación y fue la materia que produce la radiación en el primer lugar. De hecho, es la misma conclusión a la que se llegó mediante el análisis de la ecuación de Dirac, por lo que esta conclusión no es necesario ir más allá de este particular modelo matemático. ¿Responde esto siga el modelo cosmológico actual? Bueno, realmente no importa. Usted no puede cumplir con todos los "aceptado" la teoría de que mientras se le pide una pregunta fundamental. Además el modelo cosmológico actual es un trabajo en progreso que tiene problemas mucho más grandes. Permítanme resumir.

estamos diciendo que la teoría de los electrones predice la existencia de los fotones?

Absolutamente. Si no, tendríamos una teoría que hace, debido a que los fotones son emitidos y absorbidos sólo por partículas cargadas.

En otras palabras, que es más fundamental en la naturaleza? la materia o radiación?

La materia. Aunque la pregunta es un poco discutible, porque ambos son la parte integral de la existencia, que en última instancia no sería posible sin los dos.

Podemos decir que la radiación ha evolucionado de la materia?

Sí. La radiación electromagnética se emite sólo por partículas cargadas. El contrario sólo sería posible a través de dos fotones de la física que no ha sido observado y trae más problemas que soluciones. Por ejemplo, los fotones no tiempo de experiencia y pueden decaer sin golpear una verdadera partícula cargada (mismo problema que el que las oscilaciones de neutrinos son imposibles con la masa de los neutrinos). Hasta que la realidad observada, los dos fotones de interacción no se ha probado. Otra preocupación es que la materia-antimateria disbalabce es mucho más fácil conciliar conceptualmente en el momento de la creación de más adelante.

¿Esto contradice nuestros modelos cosmológicos que dicen que el universo temprano ha sido dominado por la radiación

No necesariamente. La materia del universo temprano podría tener emite suficiente radiación para el universo temprano a la radiación dominado. En cualquier caso, el modelo cosmológico actual tiene mucho más problemas de los que preocuparse y es casi un estándar alto para las preguntas fundamentales.

Finalmente, es esta respuesta absolutamente correcta? No, claro que no. Como cualquier otra cosa, está limitado por nuestro conocimiento y comprensión que evoluciona constantemente.

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