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내가 아는 한 물리적 점을 사용하는 것은 뉴턴의 법칙에 의해 시작되었습니다. 뉴턴은 태양, 지구와 달이 점으로 간주 될 수 있습니다. 뉴턴 이전에는 수학적으로 물체의 크기에 대해 많이 논의하지 않았습니다. 뉴턴의 법칙에 따라 질량과 힘은 수학 공식에 입력됩니다.
“점 입자 또는 점형 입자는 물리학에서 많이 사용되는 입자의 이상화입니다. 정의되는 특징은 공간 확장이 없다는 것입니다. 0 차원이기 때문에 공간을 차지하지 않습니다. 점 입자는 주어진 상황에서 크기, 모양 및 구조가 관련이없는 모든 물체를 적절하게 표현한 것입니다.” [1]
“중력 이론에서 물리학 자들은 종종 점 질량, 즉 질량이 0이 아니고 다른 속성이나 구조가없는 점 입자를 의미합니다. 마찬가지로 전자기학에서 물리학 자들은 0이 아닌 전하를 갖는 점 입자 인 점 전하에 대해 논의합니다.” [1]
“전자가 발견 되 자마자 가능한 크기에 대한 질문이있었습니다. 전하가 반경 r의 구에 분포되어 있다면 1 / r에 비례하는 정전기 반발 에너지로 이어질 것으로 예상됩니다. 그리고 이것과 관련된 효과가 전자의 질량을 설명 할 수 있다고 1900 년경에 제안되었지만, 이것은 상대성 이론에 문제가 생겼고, 전자를 함께 묶을 수있는 것이 무엇인지 신비하게 남아있었습니다. (1953 년에 Hendrik Casimir가 만든 늦은 제안은 이것이 양자 장의 영점 변동과 관련된 힘일 수 있다는 것이 었습니다. 그러나 최소한 가장 간단한 설정에서는 잘못된 부호가있는 것으로 판명되었습니다.)”[2]
“원자 이론의 가장 큰 아이디어는 가장 작은 기본 수준에서는 모든 것을 구성하는 문제를 더 이상 나눌 수 없다는 것입니다. 이러한 궁극적 인 구성 요소는 문자 그대로 또는 절단 할 수 없습니다. 점진적으로 더 작은 규모로 내려 가면 분자는 원자로 만들어져 양성자, 중성자 및 전자로 구성되고 양성자와 중성자는 쿼크와 글루온으로 더 나눌 수 있음을 발견했습니다. 그러나 쿼크, 글루온, 전자 , 그리고 더 많은 것들이 정말로 점과 같은 것처럼 보이며, 그것들로 만들어진 모든 물질은 실제의 유한 한 크기를 가지고 있습니다. ” [3]
“1920 년대의 양자 이론의 발전은 이산 입자가 불가피하게 연속적인 파동과 같은 특징을 나타낼 것이라는 것을 보여주었습니다. 그러나 전통적인 양자 역학과 양자 장 이론은 일반적으로 그들이 설명하는 기본 입자가 고유 공간 크기가 0이라는 가정하에 공식화됩니다. ” [2]
“기본 입자는 아직 하부 구조가 알려지지 않은 입자이므로 다른 입자로 구성되어 있는지 여부는 알 수 없습니다.” [4]“표준 모델은 영역 내 현상을 정확하게 설명하지만 여전히 불완전합니다. 아마도 그것은 우주의 어둠 속에 잠긴 아 원자 세계의 더 깊고 숨겨진 층을 포함하는 현대 물리학의 더 큰 그림의 일부일뿐입니다.” [5]
문제는 현대 물리학의 숨겨진 부분이 어디에 있습니까? 현대 물리학의 숨겨진 부분은 불확실성 원칙 너머에 있습니다. 광자와 중력자 간의 양자 상호 작용이 수행되는 하위 양자 규모에 포함됩니다. 현대 물리학의 숨겨진 어두운면은 하전 입자에 의한 흡수 및 방출 메커니즘에 대한 설명없이 하전 입자가 에너지 양자를 흡수하고 방출하는 장소이기도합니다. 현대 물리학에서 하전 입자는 전기장 자체를 생성하지만이 과정의 메커니즘은 모호하고 하전 입자가 전기장을 생성하는 방법을 설명하지 않습니까? CPH 이론에서 모든 아 원자 입자와 심지어 광자는 구조를 가지고 있습니다.
움직이는 광자에 대한 Hossein Javadi의 대답에 대해 자세히 알아보기 광자가 다음과 같은 경우 m = E / c2로 주어진 질량을가집니다. 질량이없는, 그 질량은 어디에서 오는가?
Graphene의 문헌에서 논의 된 것처럼 질량이없는 Dirac fermions에 대한 Hossein Javadi의 대답은 Weyl fermions와 동일합니까? 그렇다면 질량없는 Dirac 페르미온의 이름은 어디에서 왔습니까?
1- 포인트 입자, Wikipedia, 무료 백과 사전
2- Stephen Wolfram, SOME HISTORICAL NOTES, WOLFRAMSCIENCE, 2002
3- Ethan Siegel, 만약 물질이 점 입자로 이루어진 경우, 왜 모든 것이 크기가 있습니까?, Science, Forbes, 2017
Answer
안녕하세요… 우선 모든 물질은 입자로 이루어져 있지요?
그러면 주어진 두 입자 사이에는 일반적으로 … 다른 입자 .마찬가지로, 개의 코에있는 입자와 개의 꼬리에있는 입자 사이에 나머지 개의 전체 (다른 입자로 만들어진)가 있습니다.
“하지만 그게 내 말이 아니에요… 두 입자 사이에 공간이없는 두 입자 사이에있는 것을 의미 했나요?”
그럼, 당신은 질문에 답했습니다. 분명히, 그 사이에 아무것도없는 두 사물 사이에는 아무것도 없습니다.
“좋아요. 제가 여기서 정말로 묻는 것은 무엇이 포함되어 있는지 빈 공간으로?”
음, 빈 공간 (즉, 완전히없는 공간)에는 입자). 이것이 바로 “비어 있음”이라는 단어의 의미입니다.
“비어 있음”은 “물건 없음”을 의미하며, 모든 물질이 입자로 구성되어 있기 때문에 “입자 없음”을 의미합니다.
이제 저는 생각합니다. 위의 내용이 완벽하게 좋은 대답입니다. 그럼에도 불구하고 어떤 의미에서 미묘하게 다른 대답을 제공하는 또 다른 수준의 이해 “빈 공간”이 있습니다. 그것은 양자 장 이론의 수준 일 것입니다. “정말로 아무것도 없을 수 있습니까 우주의 가장 기본적인 모델에서 가장 기본적인 물리적 존재 수준에서 실제로 가지는 것은 양자화 된 에너지 장의 무리이며, 각각이 차지하는 공간은 무엇입니까?”
모든 시공간 . 이 필드의 에너지는 개별 패킷 (또는 양자)으로 제공되며,이를 입자로 해석합니다. 입자는 위치와 운동량을 가지고 있다고 생각할 수 있지만 필드 자체는 모든 곳 이며 움직이지 않습니다.
이제 양자는 필드는 “물건”이 아닙니다. 그것들은 아무것도“만든”것이 아니라 그저 그대로입니다. 분명히 그들은“아무것도”가 아닙니다… 그들은 무언가입니다! 그리고 그들은 각각 문자 그대로 모든 지점에서 전체 우주를 “채 웁니다”.
따라서 양자 장이 입자 사이의 공간을 차지한다고 말하는 것은 오해의 소지가 있습니다! 이 수준에서 “입자”로 해석하는 것은 필드에서 발생하는 현상 입니다 (파동이 그 자체가 물체가 아닌 방법과 유사하지만 오히려 매체 내에서 발생하는 현상). 필드는 “입자”를 지역화하는 비트와 그렇지 않은 비트를 포함하여 모든 공간을 차지합니다. 매듭이있는 로프처럼 전체 는 매듭이있는 부분과 매듭이없는 부분 모두의 로프입니다.
왜냐하면, 안 하는 일은 필드 와 입자 는 존재의 동일한 존재 론적 수준에 있습니다! 입자는 필드에 포함되지 않고 필드의 현상으로 필드에 존재 합니다. 어떤 종류의 엷은 양자 원형질의 바다에서 주위를 확대하는 입자의 우주를 상상하는 것 또는 전혀 옳지 않은 그림. 양자 반죽의 입자 건포도는 아닙니다. 비유가 필요하다면 위에서 제시 한 “파도”또는 “로프”비유가 더 좋을 것 같습니다.
그러면 “그렇지 않은 것 같아요.”라고 생각하면 안된다고 생각합니다. 결국 빈 공간은 모두 양자 물질로 가득 차 있습니다!” “빈”이라는 단어가 물리적 인 의미를 갖는 것이라면 입자 없음 (양자 장의 흥분)을 나타냅니다. 이 양자 장으로 가득 차 있기 때문에 정말 빈 공간이 없다고 말하면“빈”,“진공”,“아무것도”등과 같은 완벽하고 유용한 용어를 파괴하고 우리에게 새로운 처음에 다른 용어가 의미하는 바를 의미하는 “무 입자”와 같은 이상한 용어!
건배, HTH! 🙂