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暗物质粒子由正反粒子构成,暗物质与正反粒子可以相互转化,这是解开现代物理与现代天文的唯一正确路径。
粒子问题
在现代物理里,粒子的定义十分混乱,认为组成物质的基本粒子可以成对地消失并转化成能量。比如对撞机实验发现高能正负电子对撞会湮灭为高能光子,高能光子也可以从真空中激发出大量的粒子。
狄拉克提出了满足相对论协变性的量子力学方程——狄拉克方程。由于这个方程自然地导出了电子自旋的结果。狄拉克方程的解,也暗示存在正电子。真空可以看成填满了正负电子旋转波包所形成的海洋。如果一个高能量的γ射线入射到电子海中,将有一个电子被激发到海面上,电子海中也会留下一个正电子。正电子应该与电子具有相同的质量,但它有正的电量,是电子的一种镜像。这样就可以预料到:当正电子和负电子相遇时,会发生湮灭产生光子。相反,一对光子的湮灭,也会产生出一对正负电子。
费曼认为电子和正电子通过碰撞,发射出虚光子,另外的电子和正电子所吸收。这样,粒子对通过交换虚光子发生了相互作用。此时初态和末态,都是可以被直接观测到的真实粒子,所有中间过程的粒子,存在的时间很短,被称为虚粒子。
量子场论认为电子场的激发和退激发,对应着电子对的产生和湮灭,电磁场的激发和退激发,对应着光子的产生和湮灭。
每一种基本粒子,都对应着一种场,真空是所有的场都处于能量最低的状态。场的能量是量子化的,每一份能量的激发,就在真空中增加了一个粒子。也就是说,粒子只是场的一种激发态。不同的激发态,粒子的数目和状态不同。
粒子的产生和消灭是由于不同的场,通过相互作用交换能量的结果。换言之,场之间的相互作用,引起场激发态的改变,表现为粒子的各种反应过程。
对于这些粒子到底是什么,现代物理根本就没有给出一个统一的令人信服的解释。粒子被认为有具体大小的小球,也被认为是没有体积的质点,可以是费曼图中的线,也可以是量子场中的激发态,或者说仅仅是一个抽象的数学结构。尤其是关于粒子与场的关系,哪个更根本,直到现在依然没有给出一个最终的解答。
总之,目前的理论体系中,粒子各种各样,种类繁多。尤其是一些粒子的质量、体积均为0,已经丧失了物质的基本特性。这是由于现代物理将粒子的某种特性或特性叠加当作粒子。这样就使粒子繁多而复杂,更使粒子物理晦涩难懂。这就需要对粒子进行系统分析,明确哪些粒子是实体粒子,哪些粒子是粒子间的相互作用或相互作用传递的能量。尤其是明确显态粒子为什么处于显现态,场态粒子为什么处于隐身态。更要明确质量与体积均为0的粒子是虚拟粒子,是粒子间的相互作用或相互作用传递的能量。
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