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关于真空起伏(或真空涨落)

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星空浩淼

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关于真空起伏(或真空涨落)



许多物理概念和内容,其实是相互联系的。对于同样一个东西,我们有许多不同的角度来看它。这一点Feynman先生是最推崇的。当然我并不是因为他推崇我才去学着做,我是本来就有这个嗜好。:-)

量子力学中的波函数在量子场论那里被升为算符,作为广义坐标,与它的正则共轭动量形成共轭对,满足坐标-动量之间的对易关系——在正则量子化表述下,整个场量子化理论就是基于这种公设的。坐标-动量之间的对易关系,可换成产生和湮灭算子之间的对易关系,正是这对易关系,带来了场的真空零点能。另一方面,坐标-动量之间的对易关系也是导致坐标-动量之间的测不准关系的“根源”。所以说零点能、坐标-动量对易关系、不确定关系这三者之间是相辅相成的。

用更物理的语言来说(例如):对于一个波场,它的振幅和振幅随时间的变化率构成一对不能同时确定的量,因此,对于真空基态,场量振幅准确地为零时,振幅随时间的变化则是完全不确定的,可以是任意量,因此存在场量振幅的“真空起伏”,场量振幅围绕真空基态的零振幅值上下波动,平均值还是零,但平均方差不为零。而基本场量的能量常常与振幅平方有关,从而这种场量的真空起伏也带来了场能量的真空涨落,且平均值不为零。根据场量的真空起伏来计算平均能量,正好得到零点能。根据质能关系,能量涨落会产生正反粒子对,从而引起真空极化;对于电磁场,场量涨落本身直接意味着虚光子的产生和湮灭。因此真空涨落也好,零点能也好,不仅与真空极化有关,也与例如电子自能有关。可能与三种基本圈图都有关吧!


唯有与时间赛跑,方可维持一息尚存


发表时间:2005-04-08, 01:34:54  作者资料

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