虚拟粒子:短暂却至关重要的存在

万象经验 2024-10-05 10:46:02

虚拟粒子是量子力学中最令人着迷和神秘的概念之一。与可以直接观察和测量的真实粒子不同,虚拟粒子是仅存在于瞬间的短暂实体,使其难以研究。尽管它们的存在时间极短,虚拟粒子在支配宇宙的基本相互作用中起着至关重要的作用。

什么是虚拟粒子?

虚拟粒子是量子场论的体现,描述了粒子在最小尺度上的相互作用。它们不是传统意义上的粒子,而是量子场中的临时波动。这些波动由于不确定性原理而产生,该原理允许从真空中创造粒子-反粒子对,只要它们在极短的时间内相互湮灭。

虚拟粒子的概念深深植根于海森堡不确定性原理,该原理指出,某些物理属性对(如位置和动量)不能同时被精确地知道。这一原理意味着能量守恒可以在短时间内被违反,从而允许虚拟粒子的自发产生。这些粒子出现和消失得如此之快,以至于无法直接检测到,但它们的效应可以在各种物理现象中观察到。

虚拟粒子在量子场论中的作用

在量子场论中,粒子被视为底层场的激发。例如,电子是电子场的激发,光子是电磁场的激发。虚拟粒子是这些场中的临时扰动,介导真实粒子之间的相互作用。它们在粒子相互作用的计算中至关重要,特别是在费曼图中,费曼图是描述亚原子粒子行为的数学表达式的图形表示。

费曼图使用虚拟粒子来表示粒子相互作用中的中间状态。例如,当两个电子相互排斥时,这种相互作用可以被视为虚拟光子的交换。尽管虚拟光子不能被直接观察到,但可以从电子之间的可测量力推断出它的存在。

虚拟粒子与真空

虚拟粒子最令人着迷的方面之一是它们在量子场的真空状态中的作用。与经典概念中空无一物的真空不同,量子真空充满了活动。虚拟粒子不断地出现和消失,形成所谓的真空涨落。这些涨落具有可测量的效应,例如卡西米尔效应,在真空中放置的两块未充电的平行板由于它们之间的虚拟粒子而产生吸引力。

另一个真空涨落的重要结果是兰姆位移,这是氢原子能级的微小差异,无法用经典电磁学解释。兰姆位移源于电子与真空中虚拟粒子的相互作用,进一步证明了虚拟粒子的现实性。

虚拟粒子在现代物理学中的应用

虚拟粒子不仅仅是理论构造;它们在现代物理学的各个领域具有实际意义。在粒子物理学中,它们对于理解支配基本粒子相互作用的力至关重要。例如,强核力将质子和中子结合在一起,是由称为胶子的虚拟粒子介导的。

在宇宙学中,虚拟粒子被认为在早期宇宙的膨胀时期起作用,当时快速膨胀是由量子真空的能量驱动的。此外,虚拟粒子还参与黑洞辐射的产生。根据斯蒂芬·霍金的理论,黑洞事件视界附近的虚拟粒子对可以导致一个粒子被黑洞捕获,而另一个粒子逃逸,导致黑洞的质量和能量逐渐损失。

结论

尽管虚拟粒子不可见且短暂,但它们对我们理解量子世界至关重要。它们在真实粒子之间介导相互作用,贡献于真空的性质,并在宇宙中一些最奇异的现象中起作用。随着我们继续探索量子力学和粒子物理学的前沿,虚拟粒子将继续是揭示宇宙奥秘的关键概念。

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评论列表
  • 2024-12-18 22:21

    ⭕️粒子对撞机能创造新物质吗?不!!只能产生一些破碎(质量亏损)。核能化石能太阳能都是释放光(电磁粒子/不是虚粒子),能源之源在于光 photon energy and photon behavior discussions,物质包括光子本质是带电质量体都服从牛顿力学。正负光子(中微子)是电子质子撞击的破碎,强大电斥力(大于10^36倍引力)发射碎块到达零电势区速度就是真空光速。原子内遍布真空,极小光子惯性飞行,有引力场轨道运动与逃逸折射或撞击,有斥力场散射反射等。光子由静电势能获得高速,电子质子当然不行,原子惯性飞行穿透材料条件也差太多。中子大冲量撞击原子核是产生光子动能(核能)的关键途径,电子撞核/质子撞轨道电子,冲量都太小。……加速器驱动的次临界核能可获得无穷能源,且不受现有裂变材料的局限。⭕️热量温度是光子辐射(热质说),高温体辐射更多光子吸收低温体辐射的更少光子,温度传递只能由高温体到低温体(熵增是数学,原子获得光子动能相对运动带来生命生机不是绝望)。高温体辐射更多动能光子,当然微观运动更剧烈(热动说)。无光子辐射是绝对零度,宇宙背景辐射超过且接近绝对零度,获得绝对零度极难。

  • 2024-12-18 22:23

    ⭕️科学/哲学追求确定性(真理/知道)是生存的必须,有现象复杂性。自然绝对诚实/决定论/宿命论,但意识作用于人体(物质)对宿命有广泛扰动。🍎苏格拉底说,万变中寻求不变的真理/本质(物质不灭,能量守恒,1+1=2等)。花瓣飘零不是动量不确定,是大量动量作用观测不足的观测不确定。解释自然“不确定性”“对称与不对称或然性”想干啥?❌为不知道找原因吗??没有确定性(不知道)如何利用自然??空间连续可入,位置和速度精度无限。光粒子电荷质量大小(能量)不连续,不是运动不连续。大量粒子分布有观测不确定,不是单粒子运动不确定。❌不确定性原理是假说搞骗!同与不同的确定性是科学观测认知的根本,“波粒二象性”祸害了这个人类认知的核心根基!!🍎绝对真理客观存在,人类诞生前月亮不运动吗?引力有没有?不言自明!🍎仰望星空信任自然的地心说需要认知进化,能否定绝对真理吗?地心说依据的不变现象变了吗?没有!号称相对真理是悖论斯坦_蔑视自然_欺师灭祖_的鬼把戏。瞎搞虚幻不确定,量子鬼学,好吗?❌科学追求确定性真理是生存智慧,悖论斯坦追求把不同弄成相同(统一场)?这不是癫狂是什么?

  • 2024-12-18 22:20

    ❌解释自然因果是骗术,静电斥力发射是能源之源! ……因果是主观思维,没有自然因果(律),前因后果(以知识为因推理论证目的果),是(数学)演绎推理,必须从公理/真理出发。🍎牛顿以观察归纳认知自然,定义自然哲学公理作为数学原理/演绎思维因。🍎苏格拉底说,万变中寻求不变的真理,真理是唯一的,因果关系(解释)无穷多。只有思维因,没有现象因,现象复杂普遍联系因素/解释无穷多。压垮骆驼的最后一根稻草是复杂现象是解释不是真理/因。……所谓释放核能的原因,空间弯曲引力因,光电效应因,干涉现象因,双缝干涉延迟实验因,轨道能级因,宏观微观不同因,高速低速差异因,不确定性原理因,祸害了强大微观电磁的深入研究。宏观复杂多变的电磁力,是万有引力的10^36倍以上,物质本质(带电质量体)的静电斥力发射光子是可用能源(热量核能化石能太阳能等都是光子动能)的源头!!🍎现象解释都只是辩证法追求真理的途中,归纳真理需要同时满足牛顿的三个归纳条件,必要性充分性真实性,这是得到真理的唯一方法,从来如此只能如此。……归纳现象发现真理是科学,现象解释无穷多是辩证法,因果现象解释自然是有害骗术!骗术都是解释/诠释。

  • 2024-12-18 22:21

    ❌波与场❌都是数学当物理,捉影弄鬼的把戏::水波/声波/沙丘波,都是物质/粒子相对运动的宏观时空分布。🍎波粒二象性?以干涉衍射现象否定光是粒子,又去解释粒子干涉衍射,当然是骗术笑话。更荒唐在于二象性祸害了认知自然的核心根基/同与不同的确定性。🍎场是数学虚幻,只能由源完全确定,不可观测(源力不是场力,源能量不是场能量),物质的场到处飞吗?飞的方向如何确定?地球场给你引力,你给地球场引力?也是笑话!!场速是光速,地球速度显然不同,地球场跑了吗?………赫兹电磁波实验,激励源是电火花,感应接收也是电火花,显然是光子动能传播与光电效应(发现晚于赫兹实验),用了电磁波来解释而已。电磁波理论(尚未发现电子)只是基于宏观电磁观测的数学方法,牛顿的物质相互作用相对运动才是一切宏观微观现象的唯一根本!!带电是物质本质属性,不需要也不可能由变化磁场产生,磁力对电磁粒子做功影响了正负电荷分布而已。❌水波声波永远不可能象光子一样真空直线传播。光是电磁粒子,当然可以穿越真空,当然与物质有相互作用。两朵乌云包括光电效应当然都是电磁理论的谬误,骗子借机祸害经典力学体系,何其疯狂??

  • 2024-12-18 22:22

    ❌质能方程是一个鬼把戏!!!———能量的具体内涵是动能和势能,是物理公理规定的物理概念。物质质量是其不变的内在本质,能量(动能和势能)都是物质相互作用和相对运动变化的度量(质量不变),是变化现象。能量不是物质的本质,咋能与孤立质量等效???场无质量居然有能量?………数学都是基于物理公理的演绎,超越物理公理的数学能量理解当然是虚幻(1+1=2是自然哲学/物理公理,牛顿定义自然哲学公理作为数学原理)。………🍎🍎物质的本质是带电质量体,物质不灭,电荷守恒,电磁力与万有引力统一于物质的不变本质。能量,力,场,波等宇宙一切自然现象,都是物质/粒子相互作用相对运动的变化现象,没必要搞虚幻,搞虚幻是祸害。号称物质是波/波是物质/物质是能量,都是搞骗。质能等效是脱离基本公理的数学虚幻,欺师灭祖&蔑视自然,祸害基本概念和认知方法。———有人知道悖论斯坦的狗屁能量内涵是啥吗???狗屎核弹方程是如何应用的???………有趣的是木星象太阳一样自发光,它们的大气也相似。木星是裂变发光还是聚变发光??木星大气中的氦和氢有没有可能是裂变反应释放的???

  • 2024-12-18 22:21

    真理从来都是简单的,不证自明的。所有物质100%由带电质量体/粒子构成,电子质子结合成中子,正负光子结合成中微子。………不带电的中子,中微子,穿透材料/等离子体/微观电磁结构的能力强大,中微子极其微小,必然是穿透物质材料的冠军。电子质子光子都带电,穿透力当然不行。———物体材料边缘亚原子尺度正负电场密集分布,带电光子电子受引力斥力作用,分裂成双缝干涉条纹,边缘衍射条纹,奇怪吗???

  • 2024-12-18 22:21

    ❌解释光电效应是个笑话。物理机制根本没有涉及,对光谱特性,对光电子能量分布,对偏振和温度影响等都不能解释。是半知乱解,害大于利(笨蛋好于坏蛋)。发现光电效应是宝贵的金山,本是一条通往微观世界的大道。胡编解释光电效应不是真理,是毒药祸害,掩埋了科学真相阻碍了求知探索,贩卖自然因果骗术!!!………证明光速不变(全称命题)是胡编!光反射驱动光帆恰恰证伪了光速不变。多普勒效应和红移就是相对光速变化。光子进入引力场比如黑洞光速不变??光子穿越太空的引力偏折是光速不变吗???⭕️迈克尔逊-莫雷实验结果的理解::证伪了麦克斯韦的电磁以太/电磁波学说,有质量的光子惯性运动,一点也不奇怪。光子对实验装置相对速度基本不变,两路速度差极小,地球重力对光子速度影响太小10^-16,也测不到,近似为惯性系。

  • 2024-12-18 22:25

    ❌证实/证明理论是骗术:::需要证明的真理/理论是骗,号称证明真理/理论也是骗!!!真理理论作为预测未来的全称命题,证伪当然有效,证明/证实当然无效。号称证明XX论和万有引力定律,都是骗。实验只能证明具体现象真。 认知自然/想知道能不能趟过一条河?没有经验知识无法演绎应用,创造假说也没用,只能依靠观测归纳。所有自然规律都是对过去的归纳,未来不变,不变的原因是不知道,只能信任自然!——“相对真理”也是骗术,真理是客观存在的绝对真理,人类诞生之前月亮不运动吗??引力有没有??都是显而易见!仰望星空信任自然的地心说需要认知进化,能否定绝对真理??地心说依据的现象变了吗?没有!号称相对真理是悖论斯坦蔑视自然_欺师灭祖_搞骗的伎俩。❌❌大胆假设,细心求证,都是骗术,是悖论斯坦发家(科学家)的“两头骗”!用假设猜想后脑勺肯定没用,搞1000年的鬼故事(假说)也真不了,牛顿自然哲学反对任何创造假说!!!无人机,潜水艇,轮子,核弹的发明创造都是由公理和观测经验大胆演绎的结果/现象,与自然复杂现象一样,真理不变现象无穷多。质能方程演绎狗屎造核弹有用吗?

  • 2024-11-14 19:07

    微秒级别,人眼无法识别

  • 2024-12-18 22:24

    不知道你是不是虚人???

  • 2024-12-18 22:25

    ❌无穷连环骗::攻击万有引力普遍规律的超距作用,然后自己偷偷搞纠缠特殊规律的超距作用。号称自己更科学,然后说世界是虚幻。认知自然/想知道能不能趟过一条河?只能依靠观测归纳。将解释稀奇当真理,1974地外水星探测才发现了它的磁场。悖论斯坦不考虑电磁力对水星引力的干扰,居然能弄出很高精度???这不是灵魂肮脏是什么??? ❌❌最强大可怕的骗:::利用信任和权力搞骗,他们坐在令人敬仰的科学殿堂里,趾高气扬地,诠释自然号称证明,搞那些永远不会露馅的伪科学!!!然后教育更多的人“大胆假设细心求证”用搞骗的方法去思考!!!❌❌骗人当然都是思想实验解释/诠释。

  • 2024-12-18 22:22

    光是电磁粒子(类同电子不是虚粒子),是最小的物质体,本质是带电质量体。——普朗克公式!!!用数学经验公式解释当物理,和解释光电效应一样,是个可以理解的笑话。认知自然/想知道能不能趟过一条河?只能依靠观测归纳。解释理解只是辩证法,解释/诠释无穷多,讨论有益,当成真理是骗。苏格拉底说,万变中寻求不变的真理,真理是唯一的,因果关系无穷多。

  • 2024-12-18 22:22

    量子纠缠笑话——宇宙浩瀚。。。物质本质是带电质量体,普遍有力的相互作用,相对运动,是永远不变的真。⭕️邪门纠缠比找女朋友邪门太多了!!!!❌独此一女???独此一男???必须纠缠必然纠缠???❌如何找到独此一女???如何找到独女的独此一男???这种纠缠是万变中不变的真理吗?———观测归纳认知自然,从来如此,只能如此。在万变中寻求不变的真理,如,物质不灭,能量守恒,1+1=2等等。常常有人宣称,暗物质占XX%,只是人类观测不到!!物质是普遍相互作用的,当然是可观测的。………号称有鬼只是你看不到,永远不可能露馅的鬼把戏,高明吗???

  • 2024-12-18 22:22

    光速不变假说见证了高超的骗术!——— 任何全称命题证伪当然有效,证明/证实当然无效。全称命题光速不变违背相对速度自然公理,已有效证伪!!!任何数学演绎能推理出来全称命题“光速不变”吗???无论多少次实验能证明全称命题“光速不变”吗???任何实验精度能证明“光速不变”吗???光速不变只能是创造假说当然是骗。相对光速/光速变化/超越光速当然都是正常现象。 光子穿越太空的引力偏折是光速不变吗??光反射驱动光帆光速不变??相对速度变化导致多普勒效应和红移,是光速不变??光子离开黑洞速度变吗?光子进入黑洞速度也不变吗?掩盖谎言需要更多谎言!………光速常数C是经验公式的一个常数,不是光速不变,地球引力常数G当前还在努力提高观测精度。———量子不确定性原理如何解释光速不变这种无限的确定性???

  • 2024-10-05 23:56

    虚空刹那…瞬息宇宙…无限全能…[点赞][点赞]

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