Две мысли про тахионы

[noir]

предположим, что тахионы все-таки существуют (иначе неинтересно.)

Мысль первая:

представим себе, что тахион может взаимодействовать с веществом посредством одного из 4-х известных взаимодействий.  Однако тогда за тахионом должна идти со скоростью света его "тень" - безмассовая частица - переносчик. (аналогия со сверхзвуковым самолетом). не являются ли некоторые фотоны такими "тенями"?

Мысль вторая (совсем дикая):

Основное возражение против тахионов - нарушение причинности. НО! Квантовые процессы вообще случайны, распад атома (например) вообще ничем не обусловлен. Что если квантовые эффекты - следствие погруженности материи в некий тахионный поток? (Естественно, такие тахионы должны взаимодействовать с веществом с помощю некого неизвестного вида взаимодействий, не связанного с известной четверкой симметрией.)


Если честно, то у меня нет ни знаний, ни времени, чтобы подробно с этим разобратся, но может кого-нибудь это заинтересует. Ссылки на серьезные материалы в тему приветствуются.

[Жданок Дмитрий]

Вот что можно найти по тахионам в обычных физических энциклопедиях. Есть гипотеза Терлецкого о том, что тахионы (объекты с мнимой массой, от греч. «тахис» - «быстрый») могут играть роль на микроскопическом уровне. Мировые линии тахионов (вот это словосочетание я, честно говоря, не понял!) могли бы соединять события, разделённые пространственноподобными интервалами. Есть и предположение о параллельных мирах из тахионов. И ещё: в первоначальном варианте теория струн была противоречивой, так как предполагала существование тахионов. Но в 1984г. Джон Шварц и Майкл Грин построили суперсимметричную теорию струн (теорию суперструн), в которой устранили эти противоречия.

[bob]

Да, с гипотезой поля, состоящего из виртуальных частиц тахионы не вяжутся. То есть на макроскопических промежуиках н\они не могли бы себя проявить. Ни следом, никак...

[polar]

Кто про что, а я все ссылками....

http://xxx.itep.ru

hep-th/0204187 Prospects and Problems of Tachyon Matter Cosmology

hep-th/0209122 Time and Tachyon

То есть тахионы активно используются в современной космологии,
точнее их пытаются использовать (извини, я тут не доктор, потому ничего разумного не скажу).

Критика содержится тут:
hep-th/0205121 Problems with Tachyon Inflation

[piter]

Довольно внушительно, значит тахионы должны быть?
А как же суперструны???

[george telezhko]

Как проявляются тахионы?
См. приложенный файл - несколько строчек, просто формулки иначе некрасивые получаются.

[Alex P]

 Вопрос, что такое масса в КТП довольно тонкий, но если рассуждать формально, то преусловутый бозон Хигса - это тахион (!) - он имеет мнимую массу. Кстати и теорию суперструн по моему можно подправить используя механизм Хигса, т.е. не пытаться подавить тахионные состояния путем вклада контрчленов, а использовать их так же как и в стандартной модели.  Хотя может кто это уже и пытался делать, я к сожалению не в курсе.

[bob]

Механизм Хиггса слаб одной своей стороной - в нём обожествляется понятие "массы". Бозон Хиггса искусственно вводится там, где продукты реакции приобретают массу непосредственно из свойств окружающей их обстановки. То есть, чтобы "обрести массу" им приписывается поглощение формального бозона Хиггса. В грамотной теории поля не может быть понятия "массы", а вместе с ней и хиггсова бозона. Когда получше разберутся с гравитацией, хиггсы больше не потребуется вводить, на мой взгляд.

[george telezhko]

В грамотной теории поля не может быть понятия "массы", а вместе с ней и хиггсова бозона. Когда получше разберутся с гравитацией, хиггсы больше не потребуется вводить, на мой взгляд.

Я с Вами и здесь согласен. А чем Вам не нравится гипотеза Маха о природе инерции?
(Правда, мы ушли от темы о тахионах)

[Alex P]

Механизм Хиггса слаб одной своей стороной - в нём обожествляется понятие "массы". Бозон Хиггса искусственно вводится там, где продукты реакции приобретают массу непосредственно из свойств окружающей их обстановки.

 Смысл механизма Хигса скорее не в приобретении масс квантов материи , (это получается по ходу дела) а в том чтобы объяснить появление массы у калибровочного поля SU(2), т.е. обяснить существования слабого (короткодействующего) взаимодействия с точки зрения стандартного подхода - спинор+калибровочное(безмассовое первоначально) поле.

[bob]

Механизм Хиггса слаб одной своей стороной - в нём обожествляется понятие "массы". Бозон Хиггса искусственно вводится там, где продукты реакции приобретают массу непосредственно из свойств окружающей их обстановки.

 Смысл механизма Хигса скорее не в приобретении масс квантов материи , (это получается по ходу дела) а в том чтобы объяснить появление массы у калибровочного поля SU(2), т.е. обяснить существования слабого (короткодействующего) взаимодействия с точки зрения стандартного подхода - спинор+калибровочное(безмассовое первоначально) поле.

Да. Вот этот механизм и слаб. Вместе с гравитацией его придётся пересматривать.

[bob]

Я с Вами и здесь согласен. А чем Вам не нравится гипотеза Маха о природе инерции?
(Правда, мы ушли от темы о тахионах)

Я уже много писал о Махе (это один из краеугольных камней физической картины мира), к критике его подхода постоянно приходится возвращаться, поскольку даже у таких столпов, как Эйнштейн, Шредингер и Эддингтон не было до конца последовательной позиции по нему. Принцип Маха отрицает принцип строгой локальности любого физического взаимодействия. Постулируя, что фундаментальные свойства материи зависят от космологического окружения фрагмента материи, он пытался разрушить основы редукционизма. Строя модели на его пути, Вы неизбежно, со временем, лишитесь возможности вообще что-либо посчитать. Однако, колебания праотцев относительно его принципа, были связаны со следующим моментом - в теории тяготения и квантовой механике свойства взаимодействия двух тел никогда (кроме электродинамики) не сводятся к простой суперпозиции их свойств. То есть, если тела 1 и 2 описываются, соответственно, математическими конструкциями F1 и F2, то их взаимодействие R(F1,F2) не точно тождественно R(F1+F2).
R(F1+F2)=R(F1,F2,F12), где F12 - остаточный нелинейный член, построенный по законам, не связанным с F1 и F2 непосредственно. Можно назвать F12 "нео-Маховским" членом (дефект масс, кривизна пространства и т. п.). Однако, лучше и проще всегда иметь его именно в таком  виде, удобном с точки зрения редукционизма. То есть суперпозиция двух тел плюс их совместная нелинейность, а не вклад окружения!

[george telezhko]

Принцип Маха отрицает принцип строгой локальности любого физического взаимодействия.

К этому можно отнестись по-разному. Если мы возьмем электрический заряд, то локально его действие на другой, пробный электрический заряд сведется к взаимодействию виртуальных фотонов (и, возможно, некоторых комбинаций частиц и античастиц), испущенных первым зарядом, с пробным зарядом.

Если мы возьмем сферу, на которой расположим равномерно электрические заряды одного знака, то внутри окажется равномерный фон виртуальных переносчиков электромагнитного взаимодействия, не создающий макроскопического эффекта в виде напряженности электростатического поля. Этот фон можно характеризовать кулоновским потенциалом (скалярной компонентой 4-потенциала).

На неподвижные и равномерно движущиеся электрические заряды этот фон не оказывает влияния. Но если заряженная сфера окружает некоторое тяготеющее тело (здесь LDPRkin уже насмешничал по этому поводу ), то падение электрических зарядов должно происходить с ускорением, зависящим от соотношения знаков заряда сферы и пробного заряда. А именно: заряды того же знака будут падать с большим ускорением, нежели заряды противоположного заряду сферы знака. Это - из-за производной по времени векторной компоненты потенциала при ускоренном движении заряженной частицы в эквипотенциальной области.

Это - модель Маховского принципа применительно к электромагнетизму: у ускоренно движущихся под действием тяготения зарядов появляется электромагнитная инерция, вызванная "космологическим окружением" в виде заряженной сферы.

Вселенная по отношению к локальному наблюдателю выглядит гравитационно заряженной сферой, создающей эквипотенциальный фон в нашей области. Ускорение гравитационных зарядов под действием негравитационных сил вызывает изменение во времени веторной компоненты гравитационного потенциала Вселенной в системе ускоренного тела - и как следствие, действие на пробное тело силы инерции. Природа силы инерции, хотя и имеет космологическую природу, столь же локальна, как и в случае с дополнительным ускорением заряда в заряженной сфере при падении.

Есть ли здесь ошибки?

[bob]

Есть ли здесь ошибки?

Есть ли здесь ошибки? Сейчас я конкретно обрисую своё видение данного вопроса. J

«Если мы возьмем электрический заряд, то локально его действие на другой, пробный электрический заряд сведется к взаимодействию виртуальных фотонов (и, возможно,  некоторых комбинаций частиц и античастиц), испущенных первым зарядом, с пробным зарядом.»
С этим трудно не согласиться.

Ошибка (видимо навеянная строчками из школьного учебника физики) здесь:
«На неподвижные и равномерно движущиеся электрические заряды этот фон не оказывает влияния.»
Нет. Ещё как оказывает. Любое тело, помещённое внутри сферы не точно в центре либо притянет к стенке (при противоположных зарядах), либо вынесет в её геометрический центр (при одноимённых зарядах). И то и другое будет происходить с ускорением, которое будет суммироваться с гравитационным воздействием простой суперпозицией, если не учитывать релятивистских эффектов. И это никак не связано с наличием или отсутствием каких-либо ещё тяготеющих тел.
И будет наблюдаться та картина, которая описана ниже (в ней ошибки нет):
«Но если заряженная сфера окружает некоторое тяготеющее тело (здесь LDPRkin уже насмешничал по этому поводу), то падение электрических зарядов должно происходить с ускорением, зависящим от соотношения знаков заряда сферы и пробного заряда. А именно: заряды того же знака будут падать с большим ускорением, нежели заряды противоположного заряду сферы знака. Это - из-за производной по времени векторной компоненты потенциала при ускоренном движении заряженной частицы в эквипотенциальной области. Это - модель Маховского принципа применительно к электромагнетизму: у ускоренно движущихся под действием тяготения зарядов появляется электромагнитная инерция, вызванная "космологическим окружением" в виде заряженной сферы.»
Насмешничать здесь, видимо, не имеет смысла. И это просто модель обычной заряженной сферы, а не маховской инерции.

 «Природа силы инерции, хотя и имеет космологическую природу, столь же локальна,
как и в случае с дополнительным ускорением заряда в заряженной сфере при падении.»
Архивольная трактовка локальности, выплёскивающая противоречие принципов локальности и нелокальности. J Если представить всю вселенную одним эквивалентным телом, то его взаимодействие с пробным можно объявить локальным, только не подавимся ли мы насмерть такой «локальностью»? J J

Природа силы инерции никак с космологией не связана. Представление Маха происходит из оплошности Ньютона, рискнувшего рассматривать инерцию единичного свободного тела, помещённого в свободное пустое декартово пространство (так называемый  «первый закон» Ньютона). На самом деле такое тело инерцией вообще не обладает, так как не существует объектов, относительно которых эту инерцию можно было бы измерить, ведь абсолютное математическое пространство Ньютона не связано с наличием масс. Инерцией обладают только два взаимодействующих тела, относительно друг друга. Идея Маха как раз и связана с неудачной первой попыткой ввести совокупность всех масс вселенной как физическую систему отсчёта, на которой бы базировалось математическое пространство Ньютона. На самом деле стоило поступить проще – базировать локальную систему координат на одном из любых двух взаимодействующих тел, не трогая вселенную. Если вы видите «свободное» тело, ищите «тело-партнёр», которое помогло ему приобрести его кинематические свойства. В конечном счёте, Вы вынуждены будете рассмотреть все тела вселенной, но контакт с последним из них будет для Вас наиболее значимым. Остальную цепочку взаимодействий  можно будет отбросить.J

[george telezhko]

Есть ли здесь ошибки?

Есть ли здесь ошибки? Сейчас я конкретно обрисую своё видение данного вопроса. J

«Если мы возьмем электрический заряд, то локально его действие на другой, пробный электрический заряд сведется к взаимодействию виртуальных фотонов (и, возможно,  некоторых комбинаций частиц и античастиц), испущенных первым зарядом, с пробным зарядом.»
С этим трудно не согласиться.

1. Хорошо

Ошибка (видимо навеянная строчками из школьного учебника физики) здесь:
«На неподвижные и равномерно движущиеся электрические заряды этот фон не оказывает влияния.»
Нет. Ещё как оказывает. Любое тело, помещённое внутри сферы не точно в центре либо притянет к стенке (при противоположных зарядах), либо вынесет в её геометрический центр (при одноимённых зарядах). И то и другое будет происходить с ускорением, которое будет суммироваться с гравитационным воздействием простой суперпозицией, если не учитывать релятивистских эффектов. И это никак не связано с наличием или отсутствием каких-либо ещё тяготеющих тел.

2. Если мы следим за электростатической эквипотенциальностью внутри сферы, то откуда возьмется притяжение/отталкивание? Возможно, я не понимаю каких-то простых вещей, объясните мне их, пожалуйста!

И будет наблюдаться та картина, которая описана ниже (в ней ошибки нет):
«Но если заряженная сфера окружает некоторое тяготеющее тело (здесь LDPRkin уже насмешничал по этому поводу), то падение электрических зарядов должно происходить с ускорением, зависящим от соотношения знаков заряда сферы и пробного заряда. А именно: заряды того же знака будут падать с большим ускорением, нежели заряды противоположного заряду сферы знака. Это - из-за производной по времени векторной компоненты потенциала при ускоренном движении заряженной частицы в эквипотенциальной области. Это - модель Маховского принципа применительно к электромагнетизму: у ускоренно движущихся под действием тяготения зарядов появляется электромагнитная инерция, вызванная "космологическим окружением" в виде заряженной сферы.»
Насмешничать здесь, видимо, не имеет смысла. И это просто модель обычной заряженной сферы, а не маховской инерции.

3. Согласие относительно этого пункта является ключевым. Сфера действует на пробный заряд с силой, пропорциональной ускорению тела, вызванному силой другого вида. Это свойство совпадает со свойством сил инерции. Ускорение в результате окажется обратно пропорциональным величине, в которую войдет произведение заряда пробного тела на потенциал внутри сферы - как добавка к инертной массе, отрицательная или положительная.

«Природа силы инерции, хотя и имеет космологическую природу, столь же локальна,
как и в случае с дополнительным ускорением заряда в заряженной сфере при падении.»
Архивольная трактовка локальности, выплёскивающая противоречие принципов локальности и нелокальности. J Если представить всю вселенную одним эквивалентным телом, то его взаимодействие с пробным можно объявить локальным, только не подавимся ли мы насмерть такой «локальностью»? J J

Природа силы инерции никак с космологией не связана. Представление Маха происходит из оплошности Ньютона, рискнувшего рассматривать инерцию единичного свободного тела, помещённого в свободное пустое декартово пространство (так называемый  «первый закон» Ньютона). На самом деле такое тело инерцией вообще не обладает, так как не существует объектов, относительно которых эту инерцию можно было бы измерить, ведь абсолютное математическое пространство Ньютона не связано с наличием масс. Инерцией обладают только два взаимодействующих тела, относительно друг друга. Идея Маха как раз и связана с неудачной первой попыткой ввести совокупность всех масс вселенной как физическую систему отсчёта, на которой бы базировалось математическое пространство Ньютона. На самом деле стоило поступить проще – базировать локальную систему координат на одном из любых двух взаимодействующих тел, не трогая вселенную. Если вы видите «свободное» тело, ищите «тело-партнёр», которое помогло ему приобрести его кинематические свойства. В конечном счёте, Вы вынуждены будете рассмотреть все тела вселенной, но контакт с последним из них будет для Вас наиболее значимым. Остальную цепочку взаимодействий  можно будет отбросить.J

4. Здесь кроются основные наши разногласия. В пустом пространстве инерции нет, но не потому, что нет другого тела в качестве системы отсчета - моя точка зрения. На пробном теле либо прижимает к спинке сиденья при включении ракетного двигателя, либо не прижимает - и на это обстоятельство не должно влиять отсутствие или наличие системы отсчета для вычисления ускорения ракеты.

Далее, я могу с одной и той же скоростью истечения выбрасывать газы с разной плотностью - ощущение инерции в пустом пространстве будет разным или нет?

Фону гравитонов Вселенной безразличны наши проблемы по расчету влияния её тел на инертную массу. Этот фон ничем по природе своей не отличается от фона виртуальных фотонов внутри заряженной сферы, влияющего на ускорение пробного заряда.

Меня привлекает маховская гипотеза, поскольку она позволяет построить космологию без больших взрывов, зарядово-симметричную и т.п.

Я упорствую в какой-то ошибке?

С уважением,
Георгий

[bob]

Я бы не сказал, что Вы упорствуете в строго доказанной ошибке. experiment crucis в этом отношении не проведён и даже не видно, как его произвести. Вопрос был, почему я не верю в Маха (это чисто технический вопрос), а не почему Мах совсем не прав. Чёрт его знает, неправ ли он.
По поводу сферы с зарядом - я могу привязать к своему указательному пальцу резинку и тоже заявить, что её натяжения в чём-то напоминают инерцию. В мире много вещей, напоминающих её.
Инерция в единичном акте связана с электромагнитным взаимодействием двух тел. Почему они взаимодействуют строго пропорционально связанной в них энергии поля? По внутренним причинам? При чём здесь окружающая вселенная?

[george telezhko]

Я бы не сказал, что Вы упорствуете в строго доказанной ошибке. experiment crucis в этом отношении не проведён и даже не видно, как его произвести.

Согласно ОТО, инертная масса пробного тела возрастает при его приближении к тяготеющему телу и убывает при удалении - при условии, что мы сами остаёмся в одном и том же потенциале. Создать этому пробному телу одно и то же ускорение (в нашей системе отсчета) становится труднее. Такой эксперимент, в принципе, возможен.

Странно считать что часть инертной массы создается гравитационным взаимодействием, а другая - нет, нелогично. Можно усилить аргументацию за Маха, построив адекватную наблюдаемым фактам космологическую модель - чем я сейчас и пробую заниматься.

Инерция в единичном акте связана с электромагнитным взаимодействием двух тел. Почему они взаимодействуют строго пропорционально связанной в них энергии поля? По внутренним причинам? При чём здесь окружающая вселенная?

Может, и ни при чем, только зачем же ее списывать со счетов априори, раз уж мы верим в зависимость инерции от гравитационного потенциала?
Что касается инерции, как обусловленной электромагнитным взаимодействием, - я не понял этого тезиса. Рассеяние протона на ядре будет происходить иначе, чем рассеяние позитрона, значит, дело не только в электромагнетизме. Чего я не понял?

Всего доброго,
Георгий

[bob]

С последним согласен. Я имел в виду простейшие случаи. Ессно, кроме электромагнетизма есть и слабое и сильное взаимодействие. Но большинство наблюдаемых макроскопических процессов - электромагнетизм. Явление "возрастания массы" от расположения и ускорения связано с тем, что мы привыкли мысленно относить его к плоской модели. На самом деле ничего там не возрастает и не убывает. Просто локальное взаимодействие нелинейно, а мы привыкли описывать его в линейных терминах "масса-координата-ускорение".

[george telezhko]

Кажется, мы опять пришли к консенсусу.

Независимо от характера приближений в описании явления, кинематическое поведение частицы под действием гравитационного поля зависит от электромагнитного потенциала области, в которой находится частица, созданного внешними источниками электромагнитного поля.

Аналогично, кинематическое поведение частицы под действием электромагнитного поля зависит от гравитационного потенциала области, в которой находится частица, созданного внешними источниками гравитационого поля.
Второе явление было обобщено под названием принцип Маха.

Учет нелинейности - это лишь шаг к увеличению точности описания, но не к отрицанию явлений, наблюдаемых в обстановке, допускающей линейное приближение. Согласны?

[bob]

Да, в ОТО инерция и гравитация суть одно. Если представить себе эйнштейново пространство состоящим из чего-либо материального, то получится как у Маха. Однако, в системе, связанной с одним из взаимодействующих тел, они ведут себя так, словно остальной вселенной не существует. Как быть с этим?