ما هو الرد على شبهة خروج طاقة من العدم وانهيار قانون حفظ الطاقة ؟

وهى شبهة ان الطاقة التى جاءت منها الجسيمات الإفتراضية خرجت من العدم المحض لأن مبدأ عدم الدقة يسمح بإنتهاك قانون حفظ الطاقة فى الفترات الزمنية القصيرة جدا 

فهل مبدأ عدم الدقة يعنى انتهاك القانون الأول للديناميكا الحرارية أو قانون حفظ الطاقة ؟؟؟ 
وحقيقة هناك فعلا من يستعمل عبارات مثل اقتراض الطاقة من العدم ومثل انتهاك قانون حفظ الطاقة لكن لمدة قصيرة 
لكن هل هذه العبارة صحيحة ؟

الإجابة لا والذى بين ذلك هو فاينمان فى مخططاته الشهيرة Feynman diagram  H أوQuantum field theory  حيث يكون مجموع الطاقة  لمجموع الجسيمات قبل وبعد التفاعل واحد بدون تغير وهذا هو حفظ الطاقة 

وهنا إجابة واضحة على نفس السؤال الذى طرحته فى الشبهة لأحد أساتذة الفيزياء النظرية وهو الدكتور Steve Luttrell وهو متخصص فى الكمومية اللونية (QCD) وهى قريبة من (QED) التى جاء بها فاينمان يقول أنه لا يوجد إنتهاك لقانون حفظ الطاقة فى أى خطوة وأن ما هو شائع أن مبدأ عدم الدقة يسمح بإنتهاك مبدأ حفظ الطاقة لكن لفترة قصيرة هو قول خطأ ويشرح أن مخططات فاينمان تجعل الطاقة محفوظة فى كل المراحل 
http://luttrellica.blogspot.com/2005...principle.html
______

وهنا أيضا شرح لمخطط closed loop الذى يبين عملية بعث الإكترون للفوتون ثم إمتصاص الكترون الآخر للفوتون وهى العملية التى يظن أنها إنتهاك لقانون حفظ الطاقة وتقول المقالة 
A key point is that energy and momentum are conserved in all reactions.
أن النقطة الأساسية هى أن الطاقة والزخم محفوظان فى كل التفاعلات 
http://walet.phy.umist.ac.uk/P615/Notes/node82_mn.html
_____________

وفى هذه المقال 
http://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_particle

Virtual particles exhibit some of the phenomena that real particles do, such as obedience to the conservation laws. 
أن الجسيمات الإفتراضية تتصف ببعض ظواهر الجسيمات الحقيقية مثل خضوعها لقوانين الحفظ (أى حفظ الطاقة والحركة والشحنة وما إلى ذلك )
______________________

وهنا أيضا يوضح أنه فى الرؤية الجديدة ليس هناك انتهاك لقانون حفظ الطاقة وهى محفوظة دائما 
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_fluctuations

That means that conservation of energy can appear to be violated, but only for small times. This allows the creation of particle-antiparticle pairs of virtual particles. The effects of these particles are measurable, for example, in the effective charge of the electron, different from its "naked" charge

.

In the modern view, energy is always conserved, but the eigenstates of the Hamiltonian (energy observable) are not the same as (i.e. the Hamiltonian doesn't commute with) the particle number operators.

____________

وهنا 
http://en.wikipedia.org/wiki/Feynman...Vacuum_Bubbles

يذكر أيضا أن الطاقة والزخم محفوظان فى مخططات فاينمان
The Dyson series can be alternately rewritten as a sum over Feynman diagrams, where at
each interaction vertex both the energy and momentum are conserved
______

وفى هذه المقال 
http://en.wikipedia.org/wiki/Renormalization

يذكر أنه بالرغم من أن الجسيم الإفتراضى يخضع لقانون حفظ الطاقة والزخم إلا أنه يمكن ان يأخذ أى قيمة من الطاقة ويذكر وجه الجمع بين هذا وذاك وهو أيضا مخطط فاينمان الذى ذكرناه 

While virtual particles obey conservation of energy and momentum, they can have any energy and momentum, even one that is not allowed by the relativistic energy-momentum relation for the observed mass of that particle. (That is, is not necessarily the mass of the particle in that process (e.g. for a photon it could be nonzero).) Such a particle is called off-shell. When there is a loop, the momentum of the particles involved in the loop is not uniquely determined by the energies and momenta of incoming and outgoing particles. A variation in the energy of one particle in the loop must be balanced by an equal and opposite variation in the energy of another particle in the loop. So to find the amplitude for the loop process one must integrate over all possible combinations of energy and momentum that could travel around the loop

_____________________

وفى كتاب التصميم العظيم أيضا 

One can think of the vacuum fluctuations as pairs of particles that appear together at some time, move apart, then come together and

annihilate each other. In terms of Feynman diagrams, they correspond to closed loops. These particles are called virtual particles

.
فهنا يقرر أن الجسيمات الإفتراضية هى نتيجة التذبذبات ويقرر أيضا أنها توصف بمخطط فاينمان closed loops فيكون هذا المخطط هو الذى يصف انبعاث الفوتون الإفتراضى من الإلكترون ثم أمتصاصه من الإكترون الآخر 
وهذا هو المخطط هنا 
http://walet.phy.umist.ac.uk/P615/Notes/node82_mn.html

والذى يجمع فيه الطاقة الكلية للإلكترونين معا قبل وبعد التفاعل فيكون المجموع ثابت وهذا ما اضافته مخططات فاينمان 
A key point is that energy and momentum are conserved in all reactions

وفى موضع آخر فى كتاب التصميم العظيم أيضا 

the particles in the closed loops

in the interior of the diagram can have any energy and momentum. That is important because in

forming the Feynman sum one must sum not only over all diagrams but also over all those values

of energy and momentum

.
يبين أنه يجب أخذ المجموع للطاقة والمجموع للزخم وهذا هو الذى يجعل قانون حفظ الطاقة ثابت لم يخترق 

وهنا أيضا فى كتاب particle physics يذكر ذلك
that the total energy of the two electron before and after
the intermediate state is the same
____________

وهنا
http://www2.warwick.ac.uk/fac/sci/ph...p_overview.pdf

صفحة 12 

So what are the conservation laws that govern whether a process will happen or not?

There are some quantities that are found to be conserved (either absolutely or nearly so)

at every interaction vertex of Feynman diagrams

:

• Kinematics: Energy and momentum (linear and angular) are always conserved by

all of the interactions

وهنا يقول ان الطاقة محفوظة دائما فى كل التفاعلات 
_________________________
الرابط
In all nuclear interactions, including radioactive decay, there are several quantities that are always conserved or unchanged by the nuclear transmutation. The most important of these conservation laws include:
Conservation of charge, i.e., the number of elementary positive and negative charges in the reactants must be the same as in the products.

 Conservation of the number of nucleons, i.e., A is always constant. With the exception of EC and ,β± radioactive decay, in which a neutron (proton) transmutes into a proton (neutron), the number of protons and neutrons is also generally conserved. Nuclear Fusion and Radiation –

 Conservation of mass / energy (total energy). Although, neither rest mass nor kinetic energy is 
generally conserved, the total (rest-mass energy equivalent plus kinetic energy) is conserved. 

Conservation of linear momentum. This quantity must be conserved in all inertial frames of reference.
______________
الرابط 
then, when one again looks at radioactive decay, one finds that the total energy IS conserved.
_______________
الرابط

If the nucleus is at rest before the disintegration then the momentum of each part afterwards will be equal and opposite.If we denote this as p, then by conservation of energy:
______________
الرابط

Decay energy therefore remains associated with a certain measure of mass of the decay system, called invariant mass, which does not change during the decay, even though the energy of decay is distributed among decay particles. The energy of photons, the kinetic energy of emitted particles, and, later, the thermal energy of the surrounding matter, all contribute to the invariant mass of the system. Thus, while the sum of the rest masses of the particles is not conserved in radioactive decay, the system mass and system invariant mass (and also the system total energy) is conserved throughout any decay process. This is a restatement of the equivalent laws ofconservation of energy and conservation of mass.

_______________________________________________________

الرابط

After the neutron decays, what’s the energy of the system now? Well, energy is conserved, and since no energy came in from outside, the energy of the system must still be the same as before
--------------

وهذا رابط يبين مدى دقة نتائج ال QED