КТП: Из чего на самом деле состоит Вселенная? Визуализация квантовой теории поля

Подпишитесь на MagellanTV здесь: https://try.magellantv.com/arvinash
и получите эксклюзивное предложение для наших зрителей: расширенный месячный пробный период БЕСПЛАТНО. MagellanTV предлагает самую большую и лучшую коллекцию научного контента в мире, включая «Космос», «Физику», «Технологии», «Природу», «Разум и тело», а также постоянно пополняющуюся коллекцию фильмов в формате 4K. Этот новый стриминговый сервис предлагает 3000 отличных документальных фильмов. Ознакомьтесь с нашими персональными рекомендациями и эксклюзивными плейлистами MagellanTV: https://www.magellantv.com/genres/sci...
Большое спасибо и благодарность Дэвиду Тонгу за лекцию о квантовых полях, вдохновившую на создание этого видео. Я настоятельно рекомендую его бесплатный цикл лекций. На мой взгляд, он и Ричард Фейнман — два лучших преподавателя физики. Из чего на самом деле состоит Вселенная? Что действительно лежит в основе воспринимаемой нами реальности? Это видео посвящено квантовой теории поля (КТП): упрощённой квантовой теории поля. Считается, что всё, что вы видите, состоит из частиц. Это то, чему большинство людей учат на уроках естествознания. Единственная проблема в том, что это неправда. И физики знают это уже десятки лет. Частицы на самом деле не фундаментальны. Лучшая теория в физике утверждает, что на самом деле частиц вообще нет, есть только поля. Частицы — это всего лишь волны в поле. Поля — это жидкообразные субстанции, которые могут быть возмущены, вибрировать и испытывать возбуждение. Что же такое поля? Математически поле — это нечто, принимающее значение в каждой точке пространства. С точки зрения строгой физики, они на самом деле не состоят ни из чего другого. Если в комнате есть камин, температура в каждой точке этой комнаты будет иметь значение. Это будет поле температуры — аналог квантовых полей. Космический вакуум полон этих полей. Принцип неопределённости Гейзенберга означает, что квантовое поле не может находиться в покое. Вместо этого оно вибрирует и меняет своё значение со временем. Всё, что вы видите, — это возбуждения лишь четырёх полей: электромагнитного, электронного, полей ап-кварка и нд-кварка. Но их больше. Общее число полей — 17, включая поле Хиггса. Считается, что само пространство-время является полем, но до сих пор его не удалось включить в квантовую теорию поля. Это было бы 18-е поле. Один из способов визуализировать поля — представить объём Вселенной, заполненный примерно 17 видами разноцветных жидкостей вместо воды. Поля устраняют идею дальнодействия. В ньютоновской гравитации Солнце воздействует на Землю, находящуюся на расстоянии 120 миллионов километров, не касаясь её. Даже Ньютон считал это абсурдным. Общая теория относительности Эйнштейна устранила эту идею дальнодействия, заменив пространство пространством-временем, которое представляет собой поле, пронизывающее всю реальность. Чтобы сила распространялась на расстояния, она должна локально воздействовать на своё поле, затем распространяться из локальной точки в удалённую точку, а затем локально воздействовать на поле в удалённой точке. Поля также могут объяснить, как частицы могут рождаться и уничтожаться. Когда нейтрон распадается на протон, электрон и антинейтрино, он делает это, отдавая свои вибрации или энергию кварковым полям протона, электрона и антинейтрино. Когда вы звоните кому-то по мобильному телефону, вы создаёте возбуждение в поле и воздействуете на электронику в мобильном телефоне вызываемого человека. Это и есть возбуждение поля на практике. #QFT #quantumfieldtheory Но квантовая механика занимается дискретными вещами, в то время как поля непрерывны. Объединение теории поля с квантовой механикой называется квантовой теорией поля, или КТП. Это означает, что возбуждение полей происходит только порциями энергии. Энергия волны определяется массой частицы. Масса — это всего лишь энергия, необходимая для вибрации поля. Поле просто не принимает энергию ниже определённого порога. Эта дискретная единица энергии, которую поле может принять, называется энергией покоя частиц в поле. Поля связаны с волнами вероятности квантовой механики и уравнением Шрёдингера своей формой. Форма электрического поля — это, например, волновая функция электронов. Волновая функция — это то, что существует на самом деле. «Частица» создаётся при измерении электронной волны. Это происходит, когда волновая функция коллапсирует в дискретное значение. Это можно предсказать с помощью уравнения Шрёдингера. У частицы есть местоположение, но поле распределено повсюду. Кто открыл поля? Майкл Фарадей придумал эту идею и использовал слово «поле» в своей записной книжке в 1845 году. Являются ли поля реальным явлением или это всего лишь математические конструкции? Большинство физиков считают их физической реальностью. Фундаментальны ли эти поля? – только в том смысле, что это предел нашего понимания. Поля могут быть лишь приближением к более глубокому уровню реальности.