ЭлементыЭлементы большой науки
Жизнь в науке. Дневники
Главная / Дневники / Андрей Сидоренко / Запись

ЭДМ

sidanko
22.10.2007
19:22
Вопрос к тем кто знает ответ. Если можно в двух словах об электрическом дип. моменте нейтрона. Просто и "на пальцах" как это - эл. заряда нет, а эл. дип. момент может быть отличным от нуля?
Ответить предыдущая | следующая

КОММЕНТАРИИ:

22.10.2007 19:53#
vlady
ЭДП
Он же состоит из разноименных зарядов, а любая система, состоящая из таких зарядов я вляется диполем, если конечно координаты центров зарядов не совпадают. В точности они совпасть не могут, иначе аннигилируют. И магнитный момент нейтрона оттуда же берется, хотя он и является в целом электрически нейтральной системой.
22.10.2007 20:19#
sidanko
ЭДП
Ну а электрона?
22.10.2007 20:45#
spark
ЭДП
Ненулевой ЭДМ электрона означает, что, грубо говоря, "центр заряда" и центр масс смещены друг относительно друга. Такое может быть за счет виртуальных поправок. Ну и по прежнему это требует несохранения CP-четности.
22.10.2007 23:17#
sidanko
ЭДП
Про CP и T я то прочитал много, не в этом вопрос.

Все-таки эл. диполь это система двух зарядов по определению. Т.е. ты хочешь сказать, что электрон не является диполем, но в то же время характеризуется дип. моментом?
23.10.2007 01:29#
spark
ЭДП
По определению, дипольный момент есть

Здесь ρ(r) -- зарядовая плотность. Вот и всё, больше никаких условий не накладывается (ну сходимость интеграла только). Так что дипольным моментом может обладать кто угодно, и не обязательно диполь в классическом смысле слова. (Про это, собственно, ниже написал quinn_mallory.)

Если суммарный заряд частицы равен нулю, то , и значение интеграла не зависит от выбора начала координат, поэтому это хорошо определенная величина. Для заряженной частицы -- зависит, поэтому тут надо "договориться", что называть ЭДМ. Обычно в качестве начала координат выбирают центр масс (что, разумеется, уточняется должным образом в КТП).
23.10.2007 12:42#
sidanko
ЭДП
Понятно, это я чего-то стормозил ...
22.10.2007 20:29#
spark
ЭДП
Вообще, конечно, причина в том, что нейтрон состоит из зарядов, но вот наличие дипольного момента отсюда не вытекает, поскольку эти заряды находятся в S-волне. Ненулевой электрический дипольный момент нейтрона требует несохранянния CP-четности, а значит, возникает на уровне радпоправок с участием слабого взаимодействия. Вот например большой обзор из Physics Reports, а вот небольшой обзор, но зато совсем свежачок.

А магнитный момент нейтрона -- совесм иной природы, он берется из-за спина составляющих частей, а не из-за их заряда.
22.10.2007 23:20#
sidanko
ЭДП
Ага, т.е. "интуитивного" объяснения все-таки не существует.

Спасибо за ссылки

UPD Отлично! Просто большое спасибо за ссылки еще раз!
22.10.2007 23:36#
ЭДП
"А магнитный момент нейтрона -- совесм иной природы, он берется из-за спина составляющих частей, а не из-за их заряда."

разве только из спина? орбитальный момент относительного движения кварков в нейтроне не дает вклад в спин нейтрона и в его магнитный момент?
23.10.2007 01:41#
spark
ЭДП
Ну так кварки там в s-волне сидят, вот и не дает.
Если мы, конечно, говорим про покоящийся нейтрон, а не про ультрарелятивистский нейтрон и его спиновые структурные функции.
22.10.2007 22:47#
vlady
ЭДП
Тогда напрашивется другой, более значительный, вопрос: откуда берутся спин и соответствующий магнитный момент у электрона? Про нейтрон - это уже вопрос второго порядка малости.
22.10.2007 23:21#
sidanko
ЭДП
Меня интересует просто ответ на мой вопрос.
22.10.2007 23:54#
ЭДП
Вы наверняка знаете, что поле любой распределенной системы зарядов можно представить в виде бесконечного ряда по степеням 1/R (R это радиус вектор точки в которой измеряется поле, создаваемое системой зарядов). Первое слагаемое этого выражения не равно нулю только в том случае, если суммарный заряд системы не равен нулю (с точностью до множителя это просто суммарный заряд системы), второе слагаемое не равно нулю только если в системе положительные и отрицательные заряды смещены друг относительно друга по одной из осей (с точностью до множителя это и есть дипольный момент), далее квадрупольный и т. д. Наличие дипольного момента не обязывает систему быть диполем (т.е. системой из двух одинаковых по величине разноименных зарядов, смещенных друг относительно друга). А у нейтрона как раз есть распределение заряда внутри (кварки), хоть их суммарный заряд и равен нулю.
23.10.2007 10:23#
sidanko
ЭДП
Сначала Вы пишите:
"... второе слагаемое не равно нулю только если в системе положительные и отрицательные заряды смещены друг относительно друга по одной из осей (с точностью до множителя это и есть дипольный момент), далее квадрупольный и т. д."

Потом утверждаете:
"Наличие дипольного момента не обязывает систему быть диполем (т.е. системой из двух одинаковых по величине разноименных зарядов, смещенных друг относительно друга)."

Второе утверждение никак не следует из первого.

Хорошо, может с нейтроном все и просто, а вот с электроном, что делать?
23.10.2007 12:44#
ЭДП
"Второе утверждение никак не следует из первого."

Здесь возможно нужно уточнение, а именно: диполь (то есть система из двух одинаковых по величине разноименных зарядов, смещенных друг относительно друга) имеет ненулевой дипольный момент, но то что система имеет ненулевой дипольный момент не означает, что эта система - диполь (необходимо но не достаточно). Собственно чуть выше spark привел определение дипольного момента.
С электроном действительно все сложнее - классический электрон дипольного момента не имеет, квантовый же может иметь дипольный момент за счет поправок самодействия, и мне представляется, что это возможно лишь в том случае если он помещен в анизотропную среду (какое-нибудь поле) либо не покоится относительно наблюдателя, но с такими расчетами я не знаком, утверждать ничего не буду.
23.10.2007 13:01#
sidanko
ЭДП
Да, спасибо, я уже понял.
23.10.2007 15:40#
vlady
ЭДП
Вы же хотели получить ответ только на вопрос о нейтроне. Там действительно все просто, хотя экспериментально скорее всего ЭДП нейтрона никогда обнаружен не будет (будет постоянна снижаться лишь экспериментальня верхняя граница). Еще хуже дело обстоит с электроном - все эти вещи похоже находятся вне досягаемости стандартной теории.
23.10.2007 09:04#
bayak
ЭДП
Да простит нас Андрей, но многим всё-таки хотелось бы получить ответ на Ваш вопрос. Моя версия тут на "Элементах" уже звучала - спин следствие вращения (движения по окружности) на трёхмерной сфере, т.е. предполагается, что локально евклидово пространство имеет топологию 3-сферы. А другие математически непротиворечивые интерпретации спина имеются?
23.10.2007 11:00#
sergeygubanov
ЭДП

> ...спин следствие вращения (движения по окружности) на трёхмерной сфере, т.е. предполагается, что локально евклидово пространство имеет топологию 3-сферы. А другие математически непротиворечивые интерпретации спина имеются?

А "локальная топология евклидова пространства" - это как?

23.10.2007 11:07#
bayak
ЭДП
Примерно так как винтовая линия локально почти окружность. Вообще-то, слово топология надо было мне закавычить.
23.10.2007 15:35#
vlady
ЭДП
Вообще-то евклидово пространство можно рассматривать как частный случай 3-сферы (когда кривизна стремится к нулю), так что никаких проблем с топологий евклидова пространства быть не должно. Так что скорее всего заключать ее в кавычки не требуется.
23.10.2007 15:58#
bayak
ЭДП
Да нет, это сфера локально евклид, но не наоборот. Чтобы доказать обратное утверждение надо ещё попыхтеть.
23.10.2007 19:45#
vlady
ЭДП
>Да нет, это сфера локально евклид, но не наоборот. Чтобы доказать обратное утверждение >надо ещё попыхтеть.


Что-то я пока не могу сообразить в чем тут трудность. Например, в случае с 2-сферой плоскость можно рассматривать как предельный случай такой сферы, устремив ее радиус к бесконечности. При этом плюс и минус бесконечности отождествляются автоматически, а топология остается топологией двумерной сферы. Какая разница, если взять 3-сфероу и евклидово пространство как ее предельный (частный) случай?
24.10.2007 01:35#
bayak
ЭДП
Не нравится мне стереографическая проекция сферы на плоскость из-за искусственности этой конструкции. Мне больше нравится наматывать плоскость на сферу. По-моему, это более естественная конструкция. А евклидово пространство я хотел бы представить как некое слоение (скажем в R^4) с типичным слоем в виде трёхмерной сферы.
23.10.2007 15:46#
vlady
ЭДП
>А другие математически непротиворечивые интерпретации спина имеются?

Дело не в математической интерпретации, а в том, как на самом деле физически образуется спин, да и сама конкретная частица (например, электрон) с ее конкретными признаками, отличающими ее от какой-либо другой частицы. Отсюда и адекватная непротиворечивая математическая интерпретация возникнет автоматически. Вообще-то все эти вещи к вопросу об ЭДП нейтрона уже не относятся, поэтому их было бы уместно обсуждать в другом потоке.
23.10.2007 16:04#
bayak
ЭДП
Площадок много, хотя бы и у меня в теме "геометрия спинов".
25.10.2007 05:46#
vladyur
Элементарные электромагнитные структуры и их классические аналоги
Наиболее фундаментальной структурой является заряд. Элементарный заряд у электрона.
Следующей фундаментальной структурой является электрический диполь.
Вразающийся относительно оси перпендикулярной дипольной электрический диполь дает дипольный магнитный момент.
Наконец, вращающийся магнитный диполь есть уже спинор.
Магнитный диполь есть бозон, спинор есть фермион.

Классические аналоги. Диски сцепления в автомобиле - аналог бозонной структуры. В зацеплении может быть любое число дисков на одной оси. Взаимодействие между ними приводит к бозе-системе, все диски вращаются вдоль одной оси с одинаковой скоростью.
Классический образ фермиона - зубчатые колеса. Принцип Паули - только два колеса могут находиться в зацеплении и вращаться в разные стороны, т.е. иметь противоположные спины. Третье колесо вставить в зацепление невозможно.

Еще в семидесятых годах мною было запатентовано (получено а.с.) на изобретение "Магнитная геодезия В.М.Юровицкого" (официальное название). В этом избретении предлагалось использовать макроспинорное магнитное поле для целей геодезии (маркшейдерии) Макроспинорное магнитное поле создлавалось либо вращением магнитап либо средствами вращающегося магнитного поля - статор трехфазной машины, вывернутый наизнанку. К сожалению, разработать практически эту систему пока не удалось. Хотя возможности спинорной магнитной геодезии (маркшейдерии) чрезвычайно велики.

Спиноры могут создавать интересную конструкцию - спинорную линию. Если создать такое условие, что два фермиона могут взаимодействовать с третьим, не имея при этом взаимодействия друг с другом, то можно расположить фпиноры (зубчатые колеса) в линию так, что одно в зацеплении со вторым, второе - с третьим третье - с четвертым и т.д. Спины коррелируются, т.е. чередуются. Нет ли тут чего-то похожего на взаимодействие электронов в сверхпроводящем состоянии? Вопрос интересный, не правда ли?
25.10.2007 08:55#
bayak
Элементарные электромагнитные структуры и их классические аналоги
Аналогии всегда полезны, но боюсь, что это может быть плагиат на шестерёнки Максвелла.
25.10.2007 10:16#
vladyur
Элементарные электромагнитные структуры и их классические аналоги
Аналогии всегда полезны, но боюсь, что это может быть плагиат на шестерёнки Максвелла.

 

Уважаемый Игорь. Аналоги необходимый элемент любой науки. А по поводу шестеренок Максвелла, если вы реально знаете, не смогли бы рассказать подробнее.
25.10.2007 11:04#
bayak
Элементарные электромагнитные структуры и их классические аналоги
Говорят, что при выводе уравнений элекутродинамики он использовал в качестве аналогии шестерёночный механизм. За подробностями лучше обратиться к первоисточнику.
25.10.2007 13:54#
vladyur
Элементарные электромагнитные структуры и их классические аналоги
Говорят, что при выводе уравнений элекутродинамики он использовал в качестве аналогии шестерёночный механизм. За подробностями лучше обратиться к первоисточнику.

...боюсь, что это может быть плагиат на шестерёнки Максвелла

Игорь. Прежде чем бросать обвинения в плагиате, стоило бы узнать самому о предмете. "Говорят" аргумент для кухни, но не в научной среде.

Желаю вам быть более корректным.

.

25.10.2007 14:07#
bayak
Элементарные электромагнитные структуры и их классические аналоги
Извините, но я хотел сказать, что это м. б. воспринято как плагиат. Вы правы, надо быть более корректным в высказываниях.
25.10.2007 19:05#
vlady
Элементарные электромагнитные структуры и их классические аналоги
Теоретически Максвелла (а также Леонардо да Винчи) тоже можно заподозрить в плагиате, так как он использовал зубчатые колеса, изобретенные кем-то до него. Но аналогия в принципе неплохая, так как на пальцах наглядно объясняет, что такое фермионы и бозоны. А что будет, если к зубчатым колесам в этой аналогии добавить червячную пару? А планетарный механизм?
Вести дневник и оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Логин:
Пароль:
Зарегистрироваться
Последние сообщения
Помощь
Всего дневников: 654

Пользователей
в системе: 2783

Всего записей
и комментариев: 50263

Записей и комментариев
за последние 24 часа: 17

АКТИВНЫЕ ДНЕВНИКИ


 
Энциклопедия | Новости | Блоги | Календарь | Право | Библиотека | Детские вопросы | ЖОБ При поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия