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解密暗物质共有400集,此为第31集。
长期以来,人们一直认为真空中什么都没有,空无一物。但随着科学的发展,人们发现并非如此,所谓的真空具有一定的物理结构,也具有物理实在性。著名的“卡西米尔实验”就是一个典型的例子。真空中放置两块不带电的薄金属板,当两块金属板靠得非常近时,就会出现使两块金属板相互靠近的力,这种力量来自真空,准确地说是来自真空中的量子涨落。真空不空,具有质量、惯性等动力学特性,也具有电荷、自旋等基本粒子特性,而且还具有能量特性,更具有温度特征。基态的真空不该具有任何物质特性,更不会有温度,这意味着空间里隐藏着大量粒子。
真空中隐藏的粒子到底是什么?这种粒子的最大特性就是隐身特性,采用各种手段都很难使其直接现身,只能通过间接的手段来探测它。但这种隐身物质具有质量、惯性等动力学特性,也具有电荷、自旋等粒子特性,还具有能量特性与温度特征。可以确认,真空中隐藏着大量粒子,但迄今仍不知道这些粒子的组成与具体构造,也不知道为什么这些粒子具有隐身特性。
与此同时,大量观测证据表明,宇宙中存在着大量丢失质量,这些丢失质量能在子弹星系中与可见物质分离,并且这些丢失质量能够赋予真空动力学特性、基本粒子特性、能量特性与温度特征。这些丢失质量就是各国科学家苦苦追寻的暗物质。暗物质由于引力存在而聚集在星系周围,又由于斥力存在而散布于整个宇宙空间,且存在一定的密度梯度。
真空中隐藏着大量粒子,这些隐身粒子是量子场论的物质基础。同时,宇宙中占绝大部分质量的暗物质也是隐藏于真空中。麦克斯韦方程完美地统一了电与磁,断言光是电磁波,并预测电偶极子的存在。赫兹实验完美地验证麦克斯韦的理论,证明光是电磁波,且证明电偶极子的存在与传播机理。量子场论与暗物质均以正反粒子为研究对象。
真空的动力学特性、基本粒子特性、能量特性与温度特征都不是其本身所具有的,都是散布于真空的隐身暗物质粒子所赋予的。狄拉克从量子场论角度出发,把真空比喻为起伏不定的电子海,正电子和负电子旋转波包组成的系统实际上就是处于隐身态的暗物质。实际上,场物质形成场,场的变化传递形成电磁波,所有场都通过电磁波传递。
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