Последний отзыв
Очень интересная!
По всем вопросам обращайтесь на: info@litportal.ru
(©) 2003-2024.
✖
Популярно о конечной математике и ее интересных применениях в квантовой теории
Настройки чтения
Размер шрифта
Высота строк
Поля
The concept of particle-antiparticle is a fundamental concept of mathematical physics and particle physics. This concept is considered in detail in my book recently published by Springer: Felix Lev, Finite Mathematics as the Foundation of Classical Mathematics and Quantum Theory. With Application to Gravity and Particle theory. ISBN 978–3–030–61101–9. Springer, https://www.springer.com/us/book/9783030611002 (https://www.springer.com/us/book/9783030611002). Here it is explained that the concept has a physical meaning only in very special cases when the symmetry algebra is such that its irreducible representations (IRs) contain states with either only positive or only negative energies, i.e., the IRs cannot contain states with both signs of energies. For algebras important for particle physics this takes place only for IRs of the Poincare and anti-de Sitter Lie algebras over complex numbers. Those algebras are special degenerate cases of more general algebras for which IRs contain states with both signs of energies, and therefore for such algebras the concept of particle-antiparticle does not have a physical meaning. At the present stage of the universe the Poincare symmetry works with a very high accuracy and that is why at this stage the concept of particle-antiparticle also is valid with a very high accuracy. However, at very early stages of the universe the symmetry algebras cannot be such that the concept of particle-antiparticle has a physical meaning. This immediately explains that the known problem of the baryon asymmetry of the universe (BAU) does not arise. The explicit consideration of relevant IRs requires lengthy calculations, and they were described in the book and in my papers published in known journals (in particular, in my two rather long papers in JMP). But the BAU problem has been mentioned in the book very briefly. On the contrary, in the given paper (which is rather short) I explain only the meaning of the results on IRs with references to the book, and then explain how the results on IRs are applied to the BAU problem.
When Professor Solovej became the Editor in Chief of JMP, he wrote in his introductory note that “…It should publish high-quality papers of interest to both mathematics and physics, and this criterion should be applied vigorously in the review of papers. …We should put quality before quantity.” I believe that my paper fully satisfies these requirements because it considers not only mathematical results of constructing different IRs but also shows how those results are applied to the known physical problem. I believe that for quantum physicists it should be obvious that the concept of particle-antiparticle is fundamental, my approach to this concept is fully new, the BAU problem is fundamental, and my approach to this problem also is new. So, I believe that my paper should be published or not depending only on whether my results are correct or not. So, when the Associate Editor writes that “This paper does not present an important result in mathematical physics” then this sentence can be treated as a scientific conclusion only if he/she explicitly explains why he/she treats my results as non-important. I think it is obvious that when the author sends a paper to JMP, he/she is interested not only in whether the paper will be published or not but also in knowing the opinion of qualified physicists/mathematicians. However, my previous paper also has been rejected with only one sentence: “The paper is not of sufficient mathematical quality to warrant publication in Journal of Mathematical Physics.” and without any explanation. This poses a question whether JMP understands that official negative statements without any explanation contradict scientific ethics.
When I wrote an appeal on the first rejection, Professor Solovej responded: “It is certainly not enough that the statements are correct. Your paper seems better suited for a journal addressing fundamental issues of physics.” I was surprised that JMP does not consider papers “addressing fundamental issues of physics”. But maybe, my paper was treated as only a mathematical one? In any case, the present paper fully satisfies Professor Solovej’s criteria because it shows how mathematics is applied to a fundamental problem of physics. I would be grateful if the editorial decision on my paper is reconsidered. I still hope that JMP has highly qualified physicists and mathematicians who can judge my paper on the basis of scientific criteria.
И теперь ответ написал главный редактор Jan Philip Solovej:
"We regret to inform you that your request to appeal the decision on the manuscript cited above has been declined. We found your manuscript to be speculative and the presentation to be superficial. Maybe many details can be found in your book, but we believe a paper should be a much more stand alone document. From this point of view the paper in itself does not make an important contribution to Mathematical Physics.
То есть, без какого-либо объяснения, говорится, что "…manuscript to be speculative and the presentation to be superficial" и поэтому статья не является важным вкладом в Математическую Физику. То есть, опять, он либо просто тупой что ничего не понял, либо, скорее всего, и не пытался понять, и, конечно, думать о научной этике – ниже его достоинства.
То что Dr. Fayyazuddin не собирается выполнять научную этику, подтвердила другая история с моей статьей, которую я тоже послал в Physical Review D. Он ее сразу отфутболил с таким текстом: "From our understanding of the paper's context, motivation, presentation, level of argumentation, and degree of importance and interest to physics research, we conclude that your paper is not suited for Physical Review D. " Никаких объяснений он не дает, такой текст можно написать о чем угодно и здесь нет никаких намеков, что он хотя бы посмотрел статью. Непонятно, понимает ли Dr. Fayyazuddin, что он полностью нарушает научную этику и позорит Physical Review D или он настолько тупой, что этого не понимает.
Пока что статья с решением проблемы BAU есть в vixra и во французском архиве HAL [26], а недавно она была опубликована в Proceedings of the 25th Bled conference и в arXiv: [27], но, как обычно, arXiv не захотел перевести статью из gen-ph в hep-th где она должна быть: "After careful consideration, our moderators have denied your appeal. We understand this is a disappointing result, but please note this is the final decision and no further consideration will be given."
Глава 18. Проблема нейтринных осцилляций
Одна из фундаментальных проблем физики частиц – так называемая проблема поколений. Например, есть электрон, ?-мезон и ?-лептон. Их массы сильно различаются: масса электрона – 0.511 MeV, ?-мезона – 105.66 MeV, а ?-лептона – 1,777 MeV. Но они не участвуют в сильных взаимодействиях, в электромагнитных взаимодействиях участвуют одинаково, а в слабых взаимодействиях участвуют почти одинаково. Смысл «почти» будет объяснен ниже. Аналогично, есть три вида нейтрино: электронное, мюонное и ?-лептонное. Эти нейтрино не участвуют в сильных и электромагнитных взаимодействиях, а в слабых взаимодействиях участвуют почти одинаково. Смысл «почти» в обоих случаях такой. Раньше считалось, что электрон и электронное нейтрино имеют лептонное электронное число +1, мюон и мюонное нейтрино имеют лептонное мюонное число +1, а ?-лептон и ?-нейтрино имеют лептонное ? число +1. Соответствующие античастицы имеют соответствующие лептонные числа -1.
И долгое время считалось, что лептонное квантовое число является строго сохраняющимся. Например, в распаде нейтрона на протон, позитрон и нейтрино, рождается электронное нейтрино, в распаде ?
??
+?
рождается мюонное нейтрино и т. д.
Но затем обнаружили, что когда нейтрино пролетает относительное большое расстояние, то нейтринное лептонное число может измениться: например, электронное лептонное число может стать мюонным лептонным числом и т. д. Пожалуй, самый впечатляющий эффект – что число электронных нейтрино от Солнца оказалось в три раза меньше чем ожидалось исходя из солнечных моделей. За экспериментальное обнаружение этого эффекта, Ray Davis и Masatoshi Koshiba получили Нобелевскую премию в 2002 м году.
Для объяснения нейтринных осцилляций предложили такую модель. Есть три вида нейтрино с разными массами. Эти состояния явлются элементарными частицами так как, по определению, элементарная частица описывается неприводимым представлением алгебры Пуанкаре с определенной массой. Эти массовые состояния не имеют лептонных квантовых чисел. А электронное, мюонное и ?-нейтрино различаются тем, что они являются разными суперпозициями массовых состояний. Тогда flavor свободного нейтрино осциллирует в процессе полета этого нейтрино.
Принцип суперпозиции в квантовой теории не запрещает состояния которые являются суперпозициями или прямыми суммами состояний элементарных частиц. Понятие прямой суммы полностью отличается от понятия тензорного произведения. Тензорное произведение двух элементарных частиц – это две элементарные частицы, а прямая сумма – это одна частица, которая не является элементарной так является суперпозицией элементарных частиц. В связи с понятием тензорного произведения, в литературе широко обсуждается понятие entanglement.
Особенно известным это понятие стало в связи с обсуждением статьи [28]. В ней Einstein, Podolsky и Rosen предложили такой эксперимент. Допустим, что некоторая частица распадается на два состояния A и Б с одинаковой вероятностью и потом эти состояния удаляются друг от друга. Допустим, что через какое-то большое время мы обнаруживаем на большом расстоянии справа от точки распада состояние А. Тогда мы точно знаем, что на большом расстоянии слева от точки распада может быть обнаружено только состояние B. И наоборот, если мы обнаружили B, то точно знаем, что слева может быть обнаружено А. После распада, волновая функция системы является тензорным произведением частиц А и B. Но, если мы справа обнаружили А, то, исходя из принципа редукции волновой функции, уже точно знаем, что волновая функция левого состояния – уже не тензорное произведение А и B, а только состояние B. Авторы [28] считают, что этот эксперимент показывает неполноту квантовой теории так как, после эксперимента справа, волновая функция левого состояния сразу редуцируется, вопреки требованию, что никакую информацию нельзя передать со скоростью быстрее скорости света. Но никакого противоречия с квантовой теорией нет так волновая функция описывает только вероятности и больше ничего. Если наблюдатель, обнаружил состояние А справа, то наблюдатель слева получит эту информацию не сразу, а только через какое-то время. В данном случае, волновая функция системы является тензорным произведением волновой функции ?
в Гильбертовом пространстве H
и волновой функции ?
в Гильбертовом пространстве H
, то есть, нужны два Гильбертовых пространства.
Однако, прямая сумма ?
+ ?
состояний ?
и ?
является элементом одного Гильбертова пространства H. Здесь мы не можем обнаружить и A и B: если в результате эксперимента обнаружилось состояние А, то, согласно принципу редукции волновой функции, после эксперимента, волновая функция уже не будет суперпозицией ?
+ ?
и может остаться только A и, даже, например, в случае нейтрино, это состояние может полностью поглотиться.
То есть, состояния (f
,f
,f
)=(?
,?
,?
) с разными «flavors» уже являются не элементарными частицами, а суперпозициями элементарных частиц (?
,?
,?
) с разными массами m
:
f
=?
U
?
,(i=1,2,3) (18.1)
где U
являются элементами комплексной 3х3 матрицы.
До проблемы нейтринных осцилляций, прямая сумма элементарных частиц использовалась только в QCD для описания перемешивания кварков при помощи угла Cabibbo или матрицы Cabibbo—Kobayashi—Maskawa. Кардинальная разница между случаями кварков и нейтрино такая. Так как кварки не могут быть в свободных состояниях, то кварки в одной прямой сумме находятся внутри одного и того же нуклона или мезона и расстояния между такими кварками не могут превосходить размер данного нуклона или мезона. С другой стороны, нет теоретических ограничений на расстояния между разными нейтринными массовыми состояниями из одной и той же прямой суммы.
Теперь возникает кардинальный вопрос: какой должна быть суперпозиция массовых состояний? Почему-то (видимо, для упрощения жизни) предполагается, что разные массовые состояния имеют одинаковые импульсы, но никаких теоретических аргументов в пользу этого предположения нет. Например, автор статьи [29] пишет:
"Why should one assume that the different mass eigenstates ?
When Professor Solovej became the Editor in Chief of JMP, he wrote in his introductory note that “…It should publish high-quality papers of interest to both mathematics and physics, and this criterion should be applied vigorously in the review of papers. …We should put quality before quantity.” I believe that my paper fully satisfies these requirements because it considers not only mathematical results of constructing different IRs but also shows how those results are applied to the known physical problem. I believe that for quantum physicists it should be obvious that the concept of particle-antiparticle is fundamental, my approach to this concept is fully new, the BAU problem is fundamental, and my approach to this problem also is new. So, I believe that my paper should be published or not depending only on whether my results are correct or not. So, when the Associate Editor writes that “This paper does not present an important result in mathematical physics” then this sentence can be treated as a scientific conclusion only if he/she explicitly explains why he/she treats my results as non-important. I think it is obvious that when the author sends a paper to JMP, he/she is interested not only in whether the paper will be published or not but also in knowing the opinion of qualified physicists/mathematicians. However, my previous paper also has been rejected with only one sentence: “The paper is not of sufficient mathematical quality to warrant publication in Journal of Mathematical Physics.” and without any explanation. This poses a question whether JMP understands that official negative statements without any explanation contradict scientific ethics.
When I wrote an appeal on the first rejection, Professor Solovej responded: “It is certainly not enough that the statements are correct. Your paper seems better suited for a journal addressing fundamental issues of physics.” I was surprised that JMP does not consider papers “addressing fundamental issues of physics”. But maybe, my paper was treated as only a mathematical one? In any case, the present paper fully satisfies Professor Solovej’s criteria because it shows how mathematics is applied to a fundamental problem of physics. I would be grateful if the editorial decision on my paper is reconsidered. I still hope that JMP has highly qualified physicists and mathematicians who can judge my paper on the basis of scientific criteria.
И теперь ответ написал главный редактор Jan Philip Solovej:
"We regret to inform you that your request to appeal the decision on the manuscript cited above has been declined. We found your manuscript to be speculative and the presentation to be superficial. Maybe many details can be found in your book, but we believe a paper should be a much more stand alone document. From this point of view the paper in itself does not make an important contribution to Mathematical Physics.
То есть, без какого-либо объяснения, говорится, что "…manuscript to be speculative and the presentation to be superficial" и поэтому статья не является важным вкладом в Математическую Физику. То есть, опять, он либо просто тупой что ничего не понял, либо, скорее всего, и не пытался понять, и, конечно, думать о научной этике – ниже его достоинства.
То что Dr. Fayyazuddin не собирается выполнять научную этику, подтвердила другая история с моей статьей, которую я тоже послал в Physical Review D. Он ее сразу отфутболил с таким текстом: "From our understanding of the paper's context, motivation, presentation, level of argumentation, and degree of importance and interest to physics research, we conclude that your paper is not suited for Physical Review D. " Никаких объяснений он не дает, такой текст можно написать о чем угодно и здесь нет никаких намеков, что он хотя бы посмотрел статью. Непонятно, понимает ли Dr. Fayyazuddin, что он полностью нарушает научную этику и позорит Physical Review D или он настолько тупой, что этого не понимает.
Пока что статья с решением проблемы BAU есть в vixra и во французском архиве HAL [26], а недавно она была опубликована в Proceedings of the 25th Bled conference и в arXiv: [27], но, как обычно, arXiv не захотел перевести статью из gen-ph в hep-th где она должна быть: "After careful consideration, our moderators have denied your appeal. We understand this is a disappointing result, but please note this is the final decision and no further consideration will be given."
Глава 18. Проблема нейтринных осцилляций
Одна из фундаментальных проблем физики частиц – так называемая проблема поколений. Например, есть электрон, ?-мезон и ?-лептон. Их массы сильно различаются: масса электрона – 0.511 MeV, ?-мезона – 105.66 MeV, а ?-лептона – 1,777 MeV. Но они не участвуют в сильных взаимодействиях, в электромагнитных взаимодействиях участвуют одинаково, а в слабых взаимодействиях участвуют почти одинаково. Смысл «почти» будет объяснен ниже. Аналогично, есть три вида нейтрино: электронное, мюонное и ?-лептонное. Эти нейтрино не участвуют в сильных и электромагнитных взаимодействиях, а в слабых взаимодействиях участвуют почти одинаково. Смысл «почти» в обоих случаях такой. Раньше считалось, что электрон и электронное нейтрино имеют лептонное электронное число +1, мюон и мюонное нейтрино имеют лептонное мюонное число +1, а ?-лептон и ?-нейтрино имеют лептонное ? число +1. Соответствующие античастицы имеют соответствующие лептонные числа -1.
И долгое время считалось, что лептонное квантовое число является строго сохраняющимся. Например, в распаде нейтрона на протон, позитрон и нейтрино, рождается электронное нейтрино, в распаде ?
??
+?
рождается мюонное нейтрино и т. д.
Но затем обнаружили, что когда нейтрино пролетает относительное большое расстояние, то нейтринное лептонное число может измениться: например, электронное лептонное число может стать мюонным лептонным числом и т. д. Пожалуй, самый впечатляющий эффект – что число электронных нейтрино от Солнца оказалось в три раза меньше чем ожидалось исходя из солнечных моделей. За экспериментальное обнаружение этого эффекта, Ray Davis и Masatoshi Koshiba получили Нобелевскую премию в 2002 м году.
Для объяснения нейтринных осцилляций предложили такую модель. Есть три вида нейтрино с разными массами. Эти состояния явлются элементарными частицами так как, по определению, элементарная частица описывается неприводимым представлением алгебры Пуанкаре с определенной массой. Эти массовые состояния не имеют лептонных квантовых чисел. А электронное, мюонное и ?-нейтрино различаются тем, что они являются разными суперпозициями массовых состояний. Тогда flavor свободного нейтрино осциллирует в процессе полета этого нейтрино.
Принцип суперпозиции в квантовой теории не запрещает состояния которые являются суперпозициями или прямыми суммами состояний элементарных частиц. Понятие прямой суммы полностью отличается от понятия тензорного произведения. Тензорное произведение двух элементарных частиц – это две элементарные частицы, а прямая сумма – это одна частица, которая не является элементарной так является суперпозицией элементарных частиц. В связи с понятием тензорного произведения, в литературе широко обсуждается понятие entanglement.
Особенно известным это понятие стало в связи с обсуждением статьи [28]. В ней Einstein, Podolsky и Rosen предложили такой эксперимент. Допустим, что некоторая частица распадается на два состояния A и Б с одинаковой вероятностью и потом эти состояния удаляются друг от друга. Допустим, что через какое-то большое время мы обнаруживаем на большом расстоянии справа от точки распада состояние А. Тогда мы точно знаем, что на большом расстоянии слева от точки распада может быть обнаружено только состояние B. И наоборот, если мы обнаружили B, то точно знаем, что слева может быть обнаружено А. После распада, волновая функция системы является тензорным произведением частиц А и B. Но, если мы справа обнаружили А, то, исходя из принципа редукции волновой функции, уже точно знаем, что волновая функция левого состояния – уже не тензорное произведение А и B, а только состояние B. Авторы [28] считают, что этот эксперимент показывает неполноту квантовой теории так как, после эксперимента справа, волновая функция левого состояния сразу редуцируется, вопреки требованию, что никакую информацию нельзя передать со скоростью быстрее скорости света. Но никакого противоречия с квантовой теорией нет так волновая функция описывает только вероятности и больше ничего. Если наблюдатель, обнаружил состояние А справа, то наблюдатель слева получит эту информацию не сразу, а только через какое-то время. В данном случае, волновая функция системы является тензорным произведением волновой функции ?
в Гильбертовом пространстве H
и волновой функции ?
в Гильбертовом пространстве H
, то есть, нужны два Гильбертовых пространства.
Однако, прямая сумма ?
+ ?
состояний ?
и ?
является элементом одного Гильбертова пространства H. Здесь мы не можем обнаружить и A и B: если в результате эксперимента обнаружилось состояние А, то, согласно принципу редукции волновой функции, после эксперимента, волновая функция уже не будет суперпозицией ?
+ ?
и может остаться только A и, даже, например, в случае нейтрино, это состояние может полностью поглотиться.
То есть, состояния (f
,f
,f
)=(?
,?
,?
) с разными «flavors» уже являются не элементарными частицами, а суперпозициями элементарных частиц (?
,?
,?
) с разными массами m
:
f
=?
U
?
,(i=1,2,3) (18.1)
где U
являются элементами комплексной 3х3 матрицы.
До проблемы нейтринных осцилляций, прямая сумма элементарных частиц использовалась только в QCD для описания перемешивания кварков при помощи угла Cabibbo или матрицы Cabibbo—Kobayashi—Maskawa. Кардинальная разница между случаями кварков и нейтрино такая. Так как кварки не могут быть в свободных состояниях, то кварки в одной прямой сумме находятся внутри одного и того же нуклона или мезона и расстояния между такими кварками не могут превосходить размер данного нуклона или мезона. С другой стороны, нет теоретических ограничений на расстояния между разными нейтринными массовыми состояниями из одной и той же прямой суммы.
Теперь возникает кардинальный вопрос: какой должна быть суперпозиция массовых состояний? Почему-то (видимо, для упрощения жизни) предполагается, что разные массовые состояния имеют одинаковые импульсы, но никаких теоретических аргументов в пользу этого предположения нет. Например, автор статьи [29] пишет:
"Why should one assume that the different mass eigenstates ?
Последний отзыв
Очень интересная!