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不存在的第零章

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  量子之海或者说迪拉克之海简单说就是量子真空的零点能组成的负能量的粒子海。尽管这些粒子是不可观察的,但它们决不是虚幻的,如果用足够的能量就可以形成,哪里有物质,哪里就有迪拉克之海,想象观察到的宇宙就好像漂浮在其表面上。
  所谓的狄拉克之海——
  二十世纪是个充满天才的时代,他们的成就是无人能匹敌的。爱因斯坦发现了相对论,海森堡德国物理学家,量子力学的奠基人。因起测不准原理而获1932年诺贝尔物理学奖。)和薛定谔奥地利理论物理学家,波动力学的创始人。)提出了量子力学,但还没人知道如何把这两种理论结合在一起。1930年,一个新人解决了这个问题。他叫保罗·狄拉克,28岁。
  根据狄拉克的理论,一个粒子要么有正能量,要么有负能量。这意味这什么,一个负能量粒子?一样东西怎么会有负能量?为什么普通的——正能量——粒子没有掉进负能量状态中,并在这一过程中放出大量自由能。
  他是个天才,是最伟大的物理学家,他有了答案。如果全部可能存在的负能量都已被占据,任何一个粒子都不可能进入负能态。啊哈!于是狄拉克就假定整个宇宙完全充满了负能量粒子。它们围绕着我们,穿过我们的身体,在外太空的真空里和地球的中心,每个地方都有它们。一片无限稠密的负能量粒子的海洋——狄拉克海(量子之海)。
  狄拉克之海(英文:Diracsea)是英国物理学家保罗·狄拉克在1928年为解释狄拉克方程的自由粒子(例如,电子)解中出现反常的负能量态而提出的真空理论假说。他提出一个真空中实际充满了无限多的具有负能量的粒子态,因而这样的真空模型被称作“狄拉克之海”。狄拉克在这个真空中假想了正电子的存在,它们作为电子的反物质粒子,被认为是狄拉克之海中的一个个洞;而正电子的存在则在1932年由卡尔·安德森在实验中证实。。
  但狄拉克之海模型虽然成功预言了正电子的存在,它的缺陷也是显而易见的:狄拉克之海的存在要求真空中充满无限多的负能量态电子,这也使得一个“绝对真空”的存在还需要无限多的正能量态电子。同时这个真空中由于具有无限多负能量态的电子,因此它具有无限大的能量密度并且这是不可测量的,只有密度变化是可测量的。特别是在反玻色子在实验中被发现后,由于玻色子不受泡利不相容原理的约束,狄拉克之海并不能对反玻色子的存在作出解释。
  二十世纪三十年代后发展的量子场论重新诠释了狄拉克方程的含义,这使得正电子能够被当作一个实在粒子对待而不再是狄拉克之海中的一个空洞,而真空态也真正成为一个不存在粒子的“绝对真空”。相关的量子场理论对反粒子的解释更具有说服力,它能够同时对反玻色子和反费米子作出解释并且能保证原有狄拉克之海解释的正确性,但仍有一些问题未能解决,特别是关于真空具有无限大的能量。
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