Теорема Хегерфельдта
Теорема Хегерфельдта — это недопустимая теорема , демонстрирующая несовместимость существования пространственно локализованных дискретных частиц с сочетанием принципов квантовой механики и специальной теории относительности . Важнейшим требованием является то, чтобы состояния одиночной частицы имели положительную энергию. Его использовали для подтверждения вывода о том, что реальность следует описывать исключительно с точки зрения полевых формулировок. [ 1 ] [ 2 ] Однако можно построить наблюдаемые локализации в терминах мер с положительным операторным значением, совместимых с ограничениями, налагаемыми теоремой Хегерфельдта. [ 3 ]
В частности, теорема Хегерфельдта относится к свободной частице , эволюция которой во времени определяется положительным гамильтонианом . Если частица изначально заключена в ограниченной пространственной области, то пространственная область, в которой вероятность найти частицу не обращается в нуль, расширяется сверхсветово, тем самым нарушая причинность Эйнштейна , превышая скорость света . [ 4 ] [ 5 ] Ограниченность начальной области локализации может быть ослаблена до подходящего экспоненциального убывания вероятности локализации в начальный момент времени. Порог локализации обеспечивается удвоенной комптоновской длиной частицы. По сути, теорема исключает локализацию Ньютона-Вигнера .
Теорема была разработана Герхардом К. Хегерфельдтом и впервые опубликована в 1974 году. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Халворсон, Ганс; Клифтон, Роб (ноябрь 2002 г.). «Нет места частицам в релятивистских квантовых теориях?». Онтологические аспекты квантовой теории поля . стр. 181–213. arXiv : Quant-ph/0103041 . дои : 10.1142/9789812776440_0010 . ISBN 978-981-238-182-8 . S2CID 8845639 .
- ^ Финстер, Феликс; Паганини, Клаудио Ф. (16 сентября 2022 г.). «Несовместимость разделения частот и пространственной локализации: количественный анализ теоремы Хегерфельдта» . Анналы Анри Пуанкаре . 24 (2): 413–467. arXiv : 2005.10120 . дои : 10.1007/s00023-022-01215-8 . ПМИД 36817968 .
- ^ Моретти, Вальтер (07 июня 2023 г.). «О релятивистской пространственной локализации массивных реальных скалярных квантовых частиц Клейна – Гордона» . Письма по математической физике . 66 . дои : 10.1007/s11005-023-01689-5 . hdl : 11572/379089 .
- ^ Барат, Н.; Кимбалл, Дж. К. (февраль 2003 г.). «Локализация и причинность свободной частицы». Буквы по физике А. 308 (2–3): 110–115. arXiv : Quant-ph/0111060 . Бибкод : 2003PhLA..308..110B . дои : 10.1016/S0375-9601(02)01806-6 . S2CID 119332240 .
- ^ Хобсон, Арт (01 марта 2013 г.). «Частиц нет, есть только поля». Американский журнал физики . 81 (3): 211–223. arXiv : 1204.4616 . Бибкод : 2013AmJPh..81..211H . дои : 10.1119/1.4789885 . S2CID 18254182 .
- ^ Хегерфельдт, Герхард К. (15 ноября 1974 г.). «Замечание о причинности и локализации частиц» . Физический обзор D . 10 (10): 3320–3321. дои : 10.1103/PhysRevD.10.3320 . ISSN 0556-2821 .
- ^ Хегерфельдт, Герхард К. (1998). «Причинность, локализация частиц и положительность энергии». Полугруппы необратимости и причинности и оснащенные гильбертовы пространства . Конспект лекций по физике. Том. 504–504. стр. 238–245. arXiv : Quant-ph/9806036 . дои : 10.1007/BFb0106784 . ISBN 978-3-540-64305-0 . S2CID 119463020 .
- ^ Хегерфельдт, GC (декабрь 1998 г.). «Мгновенное распространение и причинность Эйнштейна в квантовой теории». Аннален дер Физик . 510 (7–8): 716–725. arXiv : Quant-ph/9809030 . дои : 10.1002/andp.199851007-817 . S2CID 248267636 .
 | Эта физикой статья, связанная с , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |