Εικονικό Σωματίδιο

Εικονικό Σωματίδο

Virtual Particle, "εν δυνάμει" σωματίδιο, Πλασματικό σωματίδιο

Ένα σωματίδιο που υπάρχει μόνο για μια εξαιρετικά σύντομη χρονική διάρκεια ως ενδιάμεσο σε μια διαδικασία.

Γενικά
Τα στάδια μιας τέτοιας διαδικασίας δεν είναι ευθέως παρατηρήσιμα. Αν ήταν δυνατή η παρατήρησή τους, θα οδηγούμασταν στη σκέψη ότι η διατήρηση της ενέργειας παραβιάζεται. Ωστόσο, η Αρχή της Αβεβαιότητας του Heisenberg (που μπορεί να διατυπωθεί και ως ΔE Δt/2), επιτρέπει μια φαινομενική παραβίαση της διατήρησης της ενέργειας. Αν εστιάσουμε την προσοχή μας μόνο στο αρχικό σωματίδιο που διασπάται (π.χ. ένα μεσόνιο με c κουάρκ) και στα τελικά προϊόντα της διάσπασης (π.χ. s+νe+e+), παρατηρούμε ότι η ενέργεια διατηρείται. Το "εικονικό" σωματίδιο (όπως είναι το W+-) υφίσταται για ένα τόσο σύντομο χρονικό διάστημα, που δεν μπορεί να παρατηρηθεί ποτέ.

Κβαντικό Κενό
Τα εικονικά σωματίδια είναι τα σωματίδια που αποτελούν το κβαντικό κενό σύμφωνα με τις υπάρχουσες κβαντικές θεωρίες.

Αναλυτική Παρουσίαση
Αυτό που θεωρούμε "κενό" χώρο στην Κλασσική Φυσική δεν υπάρχει στην Κβαντική Φυσική. Απο την κβαντική σκοπιά, ο κενός χώρος ομοιάζει με μία θάλασσα βραχύβιων σωματιδίων που μεταφέρουν όχι μόνον ακτινοβολία αλλά έχουν και βαρύτητα. Αυτά είναι τα εικονικά σωματίδια.

Αν και τα εικονικά σωματίδια δεν είναι πραγματικά ωστόσο διαδραματίζουν ένα ζωτικό ρόλο στην Κβαντική Πραγματικότητα. Για παράδειγμα, διαμέσου αυτών εξηγείται η αλληλεπίδραση φωτονίων και ηλεκτρονίων.

Εικονικά Σωματίδια και Μελανές Οπές
Υπό κανονικές συνθήκες, τα εικονικά σωματίδια δεν εμφανίζονται στο προσκήνιο της Πραγματικότητας.

Ωστόσο, σε χώρους όπου υπάρχει ισχυρό Βαρυτικό Πεδίοόπως αυτό που παράγεται από μαύρες τρύπες, μπορούν να "δανειστούν" ενέργεια από το γειτονικό τους χώρο και να μετατραπούν, προσωρινά, σε πραγματικά σωματίδια.

Όταν τα εικονικά σωματίδια εμφανιστούν στον πραγματικό κόσμο, πρέπει να είναι σε μορφή ζεύγους, ενός σωματίου που ανήκει στην Ύλη και του αντισωματίου του που ανήκει στην Αντιύλη. Ωστόσο και πάλι, μετά από ένα απειροελάχιστο χρονικό διάστημα, εξαϋλώνονται και αποδίδουν την ενέργειά τους ξανά στον κενό χώρο.

Περιπτώσεις Εμφάνισης Εικονικών Φωτονίων
Υπάρχουν πέντε φαινόμενα όπου εμφανίζονται εικονικά φωτόνια:


 * Η αυθόρμητη απορρόφηση ενός φωτονίου κατά την διάρκεια της διάσπασης ενός διηργεμένου ατόμου ή πυρήνα.


 * Το Φαινόμενο Casimir (Casimir effect)


 * Επίδραση Van der Waals (Van der Waals force)


 * Η Πόλωση Κενού (Vacuum polarization)


 * Η Ακτινοβολία Hawking (Hawking radiation)

Ιστογραφία

 * http://www.physics4u.gr/articles/2004/hawkingradiation.html