¿Cuán plausible es la idea del universo de un electrón de Feynman? ¿Qué piensan los físicos cuánticos teóricos y experimentales sobre esa idea?

¡Claro, esa es la idea básica de la teoría cuántica de campos! Pero se entiende en el sentido de una especie de platonismo literal: el electrón es un campo que existe en todas partes todo el tiempo; cada electrón individual es simplemente una instanciación , y el número de electrones es solo un número cuántico del campo El electrón.

Otra forma de verlo es desde el punto de vista de un Programador Orientado a Objetos: usted escribe el código para el objeto Electron y luego puede instanciarlo según sea necesario. 🙂

Hay otro lindo giro en esto en QFT: las matemáticas para los propagadores de antifermiones resultan equivalentes a las de los fermiones que retroceden en el tiempo ; así que en un diagrama de Feynman dibujamos la punta de flecha en un propagador de positrones en la dirección opuesta a la de un propagador de electrones . Esto produce una buena representación visual de la conservación del número de electrones : la “línea de electrones” recorre todo el diagrama como un camino continuo (aunque “enroscado”). Esto a su vez alentó la idea de que “Oye, tal vez hay literalmente un solo electrón individual en el universo, avanzando en el tiempo aquí y retrocediendo en el tiempo allí …”.

Lo cual es una idea divertida, pero no parece haber suficientes positrones para compensar todas esas líneas de electrones en el futuro. Tal vez estén todos adelante en alguna parte, regresando de esta manera …

La gente incluso ha tratado de convertir esta simetría en una excusa para viajar en el tiempo. Estoy dudoso

El gran problema con el universo de un electrón es que necesita viajar tanto hacia atrás como hacia adelante en el tiempo, y experimentalmente vemos muchos más electrones que positrones (matemáticamente, los positrones son lo mismo que los electrones que viajan hacia atrás en el tiempo). descubierta por Feynman casi inmediatamente después de que Wheeler le presentara la idea. La teoría es muy elegante, ya que explicaría muy bien por qué los electrones son indistinguibles.

La mayoría de los físicos piensan que es una idea linda, pero que no tiene mucho que aportar al campo. Realmente no predice nada sustancialmente diferente del universo de múltiples electrones, por lo que no es realmente relevante para nada más que esté sucediendo en física.

Esta es una idea realmente inteligente. En primer lugar, no fue Feynman quien lo sugirió, sino Wheeler, y en segundo lugar predice una cantidad igual de positrones y electrones en el universo. El hecho de que veamos más electrones que positrones significa que la teoría está equivocada o que los positrones se están escondiendo en alguna parte.

Sin embargo, la brillantez de esta teoría no es la solución que da al misterio de por qué todos los electrones son idénticos, sino el hecho de que propone la idea de que una antipartícula es una partícula que viaja en la dirección opuesta del tiempo. Eso fue innovador y luego fue publicado por Feynman dando a luz a una comprensión completamente nueva de las interacciones de partículas.

Bueno, de lo que estaba hablando Feynman es de una característica importante del modelo estándar de física. Hay una pequeña analogía divertida;

Digamos que estoy escribiendo una fórmula, y esta fórmula contiene el número 2. Luego digo, “este es el mismo número 2 que Einstein usó para su fórmula E = mc²”. Ahora la mayoría de la gente estaría de acuerdo en que este es un muy cosa rara que decir Por supuesto, es el mismo 2, ¿cómo puedes hablar de un 2 u otro 2 cuando se refieren a una misma idea?

Ahora imagine que hay algún tipo de campo permeante de 2. Cuando alguien necesita un 2 para escribir su fórmula, saca un 2 del campo de 2. Esa es la analogía con el modelo estándar: dice que hay un permeado total. campo de electrones y, cuando sea necesario, se puede extraer un electrón de este campo. Por lo tanto, cada electrón es el mismo por su definición, al igual que cada 2 en cada fórmula escrita es el mismo 2.

Me gusta mucho esta idea de un electrón. Hoy solo escuché hablar de eso. Yo mismo he llegado a conformarme con la idea de que el mundo solo podría estar hecho de electrones. Primero, porque todos los experimentos mostraron que el electrón no tiene estructura interna, tiene la masa más pequeña (que toma solo partículas estables reales) y carga, tiene una vida útil infinita y sus efectos gravitacionales y eléctricos se extienden al espacio infinito (por lo tanto, encarna tanto el cero como el infinito del espacio). El electrón tiene propiedades intrigantes adicionales como espín y momentos dipolares magnéticos que lo hacen comportarse como un compuesto cuando es único. Como resultado, creo que el electrón puede (con un poco de trabajo extra duro) usarse como un bloque de construcción para explicar cada fenómeno. Además de la gravedad y la electricidad estática, explica el magnetismo y la radiación. Podría explicar fácilmente el protón, el átomo y las otras partículas, encerrando suficientes electrones y positrones. Los electrones pueden alcanzar muy cerca de la velocidad de la luz, y si tienes un doblete de un electrón y un positrón, tienes una partícula neutra que puede representar algo como un neutrino, por ejemplo. Si este doblete gira (resultando en campos transversales) también, puede simular el fotón para otro ejemplo. Solo deseo que las personas consideren esta idea más seriamente para alcanzar su máximo potencial.

En cuanto al retroceso en el tiempo, esta idea no necesita ser tomada literalmente. Al tratar de definir el tiempo, llegué a la conclusión de que el tiempo tiene que ver con la relación de la distancia circular a la distancia lineal … muy parecida a la relación pi pero con movimiento involucrado. Esto se obtiene si se supone que hay una sola velocidad superior constante c, que es la velocidad de la luz y una partícula viaja en línea recta o en un bucle. Entonces el tiempo es la relación entre el número de rotaciones y la distancia lineal recorrida por las dos partículas. La distancia lineal L = ct, y la distancia circular es pi D n, igualando ambas da el tiempo t en términos del número de rotaciones y el diámetro D; t = (pi D / c) n.

Como puede rotar en sentido horario o antihorario, puede tener tiempos positivos y negativos que de alguna manera pueden asociarse con las partículas para formar un electrón o un positrón.

Me gustaría agregar que la otra hermosa idea de Wheeler también publicitada por Feynman, la ‘teoría del Absorbente’, puede asociarse con esta idea de retroceso en el tiempo y el espacio. En esta teoría, el potencial avanzado (o la onda que viaja hacia atrás en el tiempo) se agrega a la solución de potencial retardado de la ecuación de onda para explicar la aparente acción instantánea a distancia (enredo) y resuelve muchos otros problemas en física.

ver potenciales avanzados? . y Potencial Retardado y Avanzado, y teoría del absorbedor Wheeler-Feynman

vea también este http://arxiv.org/pdf/0809.3635v2 … sobre el reloj interno del electrón.

Todavía no tengo un doctorado, pero tengo una opinión al respecto.

En cada una de mis clases de física que involucran mecánica cuántica, el profesor mencionó la idea de Feynman como una interpretación divertida que no debe tomarse en serio, incluso si encaja con lo que vemos (que es que los electrones se conservan, en cierto sentido, y a veces se vuelven e ir hacia atrás en el tiempo).

Sin embargo, los muones se descomponen en un electrón y un fotón y algunos neutrinos. Entonces, si esta teoría fuera de alguna manera buena, tendrías que comenzar a discutir algo que lo haga consistente con ese hecho: que hay un electrón dentro de las otras partículas. Podrías comenzar a ayudarlo para intentar que funcione, pero ¿cuál es el punto?

No le doy ninguna acción. Creo que es una interpretación que mereció ser pensada, pero sería simplificar injustamente lo que está sucediendo. Lo que parece hacer el universo es tener una serie de cantidades conservadas, una de las cuales es el número de leptones, otra de las cuales es carga, etc. Y parece ser que un electrón que retrocede en el tiempo es exactamente igual a un positrón ( o más bien, son lo mismo pero les dimos nombres diferentes).

Entonces, nuestra física ve que los electrones avanzan y los positrones retroceden y hay aproximadamente una línea continua, cuando en realidad solo existe este conjunto de campos acoplados que tienen oscilaciones muy comunes que se parecen a los electrones, pero también pueden acoplarse a otros campos de maneras ligeramente diferentes que conducen a muones y neutrinos electrónicos. Y este campo impregna todo el espacio y el tiempo que conduce a electrones en todas partes, que en realidad son instancias de lo mismo. También hay algunos positrones y similares, pero son menos comunes, tal vez porque están enredados dentro de los protones, como dijo Feynman. Eso no es del todo incrédulo.

Esta es una idea hermosa y, mirando algunas otras respuestas, puede pensar que es verdad. Pero no lo es. La idea de que solo hay un electrón único que va hacia adelante y hacia atrás en el tiempo es imposible, ya que hay bucles de electrones cerrados, conectados al resto del universo solo por fotones (las líneas onduladas). Los electrones / positrones tienen flechas en ellos:

O incluso bucles completamente desconectados:

¡Así que me temo que esta es una idea hermosa y profunda contradicha por los hechos!

Si esta idea es cierta, parecería implicar un número igual de positrones y electrones. Esto es algo que no observamos en el universo y, por lo tanto, parece contradecir esta idea. A pesar de esta evidencia contraria, todavía me encanta esta idea, es hermosa de varias maneras a pesar de no ser verdad, y no solo por el asunto: equilibrio de antimateria, también me doy cuenta de que no fue idea de Feynman. Sin embargo, la idea de que un positrón es un electrón que se mueve hacia atrás a través del tiempo es muy atractiva en un nivel intuitivo. Me encantaría saber qué, en todo caso, refuta esta idea separada de que la antimateria es la eliminación de materia a través del tiempo, aparte de las consideraciones de termodinámica y entropía que argumentan que el trastorno debe aumentar con el tiempo (presumiblemente, si la antimateria se mueve en la dirección opuesta a través de tiempo, un sistema antimateria, si existiera, parecería disminuir en entropía en la dirección de tiempo “hacia adelante”). Me encantaría escuchar comentarios sobre esto.

Creo que es una idea sólida. No ha habido ninguna teoría desde que eso lo refutara.

Se sabe que los científicos son escépticos … pero hay suficiente peso detrás de la idea, que se considera una posibilidad seria. Tan emocionantes tiempos estos!

Al igual que el campo de Higgs que impregna todo el espacio-tiempo, hay un campo que genera electrones cuando se mide.