在兩塊磁鐵之間,相互作用是靠什麼粒子來傳遞的?

2020-12-06 艾伯史密斯

電磁相互作用的傳遞粒子是光子,但這裡不是一般的光子,而是不可直接觀測的虛光子。

目前人類已發現四種相互作用,其中電磁力描述的是電荷之間的相互作用,在日常生活中,我們能接觸到的真實力,除重力外,其他的本質上都是電磁力;比如拉力、彈力、摩擦力、支撐力等等。

在量子場論中,描述每種相互作用都有傳遞粒子,比如強力的傳遞粒子是膠子,弱力的傳遞粒子是w玻色子和z玻色子,引力的傳遞粒子是引力子(引力子還未被證實),而電磁力的傳遞粒子是光子。

我們知道,光子就是電磁波,電磁波的頻率波段有非常寬的範圍,可見光(400nm~760nm)只是非常狹小的一個波段。

我們人眼只看感知可見光波段的光子,實驗儀器可以檢測出所有波段的光子;但是電磁相互作用的傳遞粒子,並非一般的光子,而是「虛光子」,虛光子不能直接觀測到。

由於量子力學中的不確定性原理,虛光子具有動量和質量的不確定度,虛光子存在的時間極短,而且虛光子不滿足相對論能量三角形。

虛光子的概念比較難理解,它的性質很多時候和實光子相似,比如沒有靜止質量,始終以光速運行等等。

或許可以把虛光子看成一種數學處理的結果,在數學描述上虛光子比實光子多了一個虛數單位「i」,在處理過程中虛光子和實光子遵循一樣的法則,但是最終在計算可觀察量時,虛光子就會自動消失。

就好比我們在使用複變函數,來計算一些實積分時,積分路徑雖然通過了複平面,但是最終的積分結果,虛數單位「i」會自動消失,最終得到一個實數值。

我的內容就到這裡,喜歡我們文章的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!

相關焦點

  • 兩塊磁鐵之間的磁力是靠什麼粒子來傳遞的?
    要來分析這個問題,我們首先來了解下兩塊磁鐵之間的磁力是屬於什麼力,那樣才能去了解這種力是通過什麼方式來傳播的!一、引力引力是長程力,它是中基本作用力中最小的那個,但在天體相互作用中,引力則是最普遍的作用力!
  • 兩塊磁鐵之間,相吸或相斥的磁力是靠什麼粒子來傳遞?
    兩塊相距很近的磁鐵之間,靠磁力場傳遞相互吸引或相互排斥作用的,磁力屬於電磁力,傳遞電磁力的媒介粒子是暗光子。而暗光子可分為左旋和右旋兩種,分別傳遞電磁引力或電磁斥力。並且會很快衰變為左右旋的虛光子。  從宏觀的角度來看,兩塊磁鐵雖然沒有直接接觸,但因磁鐵周圍存在磁場,它們之間是靠電磁場進行相互吸引或相互排斥作用的。
  • 兩塊磁鐵之間的磁力靠什麼粒子傳遞?
    磁鐵的磁力屬於靜磁力,也是電磁力的一種極限存在形式。所以說兩塊磁鐵之間是通過交換光子來實現磁力的傳遞的。看到這個結論很多同學可能會覺得不可思議,磁場要考光子傳遞力,為何我們使用兩塊磁鐵相互作用時沒有看到光線呢?
  • 兩塊磁鐵之間產生的磁力,是靠什麼粒子來進行傳遞的?
    相信大家對於磁鐵之間的相互作用力所表現出來的種種現象,無論是同性相斥、還是異性相吸,以及由此製造出的磁性產品的特性已經瞭然於胸,雖然表象上看來,磁鐵之間的相互作用力,特別是異性磁極之間的相互吸引,感覺與萬有引力非常相似,但是它們在本質上卻有著截然的不同。
  • 磁鐵之間的磁力是通過什麼來傳遞?
    就目前所知,一切力的相互作用在本質上都可歸咎於四種基本力——電磁力、引力、強核力以及弱核力。例如,讓磁鐵之間互相吸引的磁力、接觸力(包括摩擦力、彈性力)在本質上都是屬於電磁力。理論上,每種基本力都由一種基本粒子來傳遞(傳遞引力的引力子尚未被發現),以電磁力為例,它的傳遞依賴於光子。既然電磁作用會交換光子,那麼,為什麼我們看不到兩塊相互吸引的磁鐵、或者推動物體時所發出的光呢?根據量子場論,承載電磁力的光子並非是普通的光子,而是虛光子,我們是看不到這種存在時間極其短暫的虛粒子。
  • 磁鐵的吸引力是一種什麼力,靠什麼媒介來傳遞?
    磁鐵的吸力是屬於電磁作用力,電磁作用力是人類迄今發現的四種作用力之一,是目前研究最透徹,日常生活中最常見的力。有人看到兩塊磁鐵能夠相互吸引,就很直觀的想起了萬有引力,認為這是引力作用,這種認識完全是錯誤的。
  • 磁鐵可以吸引鐵,它是靠什麼傳遞「吸力」的?
    強弱相互作用力作用在微觀粒子上,宏觀世界最常見的力就是引力和電磁力。除了引力,其他三種力都有傳遞相互作用的傳播子。引力很特殊,目前還沒有找到引力子,但是可以通過時空彎曲解釋引力產生的本質。平時我們看到的磁鐵可以隔空吸引鐵鎳鈷等物質。
  • 既然電磁力是由光子傳遞,那為什麼磁鐵吸引不會發光?
    例如,讓磁鐵之間互相吸引的磁力、接觸力(包括摩擦力、彈性力)在本質上都是屬於電磁力。 理論上,每種基本力都由一種基本粒子來傳遞(傳遞引力的引力子尚未被發現),以電磁力為例,它的傳遞依賴於光子。既然電磁作用會交換光子,那麼,為什麼我們看不到兩塊相互吸引的磁鐵、或者推動物體時所發出的光呢?
  • 一塊磁鐵掰開,為什麼會變為兩塊磁鐵,一直掰下去會怎麼樣?
    磁鐵的磁極分為S極和N極,一塊磁鐵從中間掰開,會形成兩塊小的磁鐵,每塊小磁鐵都擁有S極和N極。小時候特別愛玩磁鐵,拆錄音機,拆四驅車,就是為了裡面的一小塊永久磁鐵;一旦我們把磁鐵摔碎成兩塊,就會得到兩塊磁鐵,覺得特別神奇。
  • 兩塊釹磁鐵相遇力量有多大?國外大叔用親自實驗
    我們生活中有句俗話, 「同性相斥,異性相吸」,這個意思是說人類的通性,異性之間會相互吸引,而同性大多數會排斥,如果你要是非跟我說現在有很多同性戀的話,那我也無話可說,可畢竟這是句老話。這句話放在物理上也同樣適用,只不過換了個說法,物理上一般就是說磁鐵是可以相互吸引的。世界上吸引力最大的磁鐵就是釹磁鐵,它的吸引力大到你難以想像。國外有兩個大叔想要看看兩塊釹磁鐵吸在一起要怎麼樣才能把它們分開,於是親自試驗了一下,大家一起來看看吧。因為釹磁鐵的吸引力太大了,所以肯定不能直接就上手,要藉助工具。
  • 13歲少年誤食兩塊小磁鐵 醫生用大磁鐵把它們吸出來!
    這兩天,四川大學華西醫院消化內鏡中心主任胡兵教授的辦公桌上多了一個小瓶子,瓶子裡裝有一大二小三塊磁鐵。醫生用磁鐵來幹嘛?做手術!別不信,就在三天之前,一對貴州父母在輾轉雲貴兩省多家醫院後,抱著一線希望帶著13歲的兒子小強(化名)來到四川大學華西醫院。
  • 少年誤食兩塊小磁鐵 醫生用大磁鐵吸了出來
    這兩天,四川大學華西醫院消化內鏡中心主任胡兵教授的辦公桌上多了一個小瓶子,裡面裝著一大兩小三塊磁鐵。醫生用磁鐵來幹嘛?原來,三天前,一對貴州父母在輾轉多家醫院後,抱著一線希望帶著13歲的兒子小強(化名)來到四川大學華西醫院求醫,小強此前在玩耍時不慎將兩塊小磁鐵吞下,卡在食道下段和胃部。
  • 兩塊磁鐵如何以及為什麼會吸附在一起啊?
    圖片來源:www.shutterstock.com      磁鐵不總是互相吸引   如果你握反了兩塊磁鐵,它們會推開彼此——它們會互相排斥!也就是說,如果你將兩個磁鐵相同的兩個磁極(兩個北極或兩個南極)握在一起,它們會互相排斥。試試看!這感覺就像磁鐵被外面包裹著的一層隱形橡膠推開了一樣。
  • 基本粒子和相互作用的標準模型簡介
    2 基本相互作用除了研究物質的基本組分外,對自然的理解還需要了解基本組分之間基本相互作用的性質,即什麼力使質子和中子在一起形成原子核?是什麼力把電子和原子核結合成原子,然後再把原子結合成分子?是什麼力使分子在我們體內聚集,又是什麼力使我們保持在這個星球的表面呢?我們可以研究自然界相互作用並對它們進行系統的分類嗎?乍一看,這似乎是一項不可能的任務。相互作用力的種類實在太多了。
  • 火焰也有磁性,能被磁鐵吸引?確定不是變魔術?
    雖然裝置簡陋,但我們依然可以看到火焰在兩個磁鐵的作用下變粗的現象。那麼,這是怎麼回事呢?難不成火焰也有磁性?回答這些問題之前我們首先要了解一下火焰是由什麼構成的。由於這部分本身並沒有開始燃燒,因此也不會主動地釋放熱量,完全靠溫度更高的內焰和外焰把熱量傳遞給它,所以焰心在火焰的各部分中溫度最低。內焰主要由不完全燃燒的氣體構成,可以通過燃燒來釋放一部分熱量。外焰是由完全燃燒的氣體和一部分劇烈運動的等離子體構成,火焰中的大部分熱量都由這部分產生。
  • 磁鐵之間為什麼會相互吸引和排斥,其中的科學原理是什麼?
    磁力的本質是電磁力,在磁性物質內部存在微小的磁疇,磁疇在外界磁場的作用下會把磁極統一朝著一個方向,當撤去外部磁場時部分磁性物質的磁疇無法恢復原樣,於是就對外顯現磁性,成為一塊永久磁鐵,滿足同性相斥和異性相吸的原則。
  • 一口氣搞懂強相互作用
    話說在自然界中,存在著四種作用力,分別是引力、強相互作用、弱相互作用,電磁相互作用。引力其實我們都很熟悉,它可以使地球繞著太陽轉。而電磁相互作用也很常見,最直觀的就是磁鐵的磁力。至於質量,根據愛因斯坦的質能等價E=mc^2,我們用「能量/c^2」來表述粒子的質量。6種夸克的質量如下表,這裡的MeV其實就是能量單位。以上其實是一般的基本粒子具備的三種特徵,而夸克其實還有一種特別的屬性,叫做色荷。和自旋不指代具體的旋轉,色荷其實也不代表色彩,只是為了識別,所用到的顏色分別是:紅、綠、藍。
  • 什麼是粒子,組成萬物的基本粒子又是什麼
    我們都知道原子,那麼原子又是怎麼來的,原子是質子、中子和電子組成的。那麼質子、中子和電子又是怎麼來的?它們是不是由更小的粒子組成?組成萬物的最基本的粒子是什麼呢?有沒有最小的粒子?首先,我們先要了解什麼是粒子,粒子的定義是什麼。
  • 基本粒子和相互作用的標準模型|眾妙之門
    下面再來討論這個問題。現在,元素 (物質基元) 的桂冠已經不再屬於原子,而應該傳遞給電子、質子和中子了。20世紀30年代以後,許多其他新粒子在宇宙射線,或者高能加速器實驗中產生和發現。(完整的粒子表可在粒子數據組網站上找到 http://pdg.lbl.gov/) 其中大部分是強子,即參與強相互作用 (或者核力) 的粒子。