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解密暗物质共有400集,此为第106集。
量子场论就是研究包括场态粒子和显态粒子在内的粒子性质、作用机理与传递机制,具体研究内容包括:
①研究粒子的构成与性质;
②研究粒子的运动规律;
③研究粒子间相互转化的概率;
④研究粒子间伴随能量交换的相互作用机理;
⑤研究显态粒子诱导场态粒子规律对称性破缺形成场的作用机理;
⑥研究粒子对称性破缺而相互诱导震荡产生电磁波的传递机制。
实际上,量子场论就是研究场态粒子、显态粒子通过时时刻刻交换能量而相互作用与相互转化的学问。量子场论获得辉煌成就,它能够定量说明场态粒子、显态粒子和虚拟粒子的许多现象。
粒子产生和湮灭过程本质上就是场态粒子和显态粒子的不断相互转化的过程。场态粒子吸收足够能量电离成正反粒子,正反粒子相遇结合为对称的场态粒子。
实际上,量子场论是经典场论的自然推广,它能够解释所谓的粒子诞生与湮灭,这些过程在量子力学中并不存在,而且量子场论能够“神奇地”解决量子力学中的因果问题。量子场论中最为简单实用的是量子电磁学。场态粒子不断被激发与退激并不是正反粒子真正的创生与湮灭。实际上,就是场态粒子和显态粒子的转化,或者说是场态粒子的对称性破缺与对称性恢复。
粒子的基态实际上就是场态粒子,场态粒子处于不断地被激发诞生显态粒子并快速结合为场态粒子消失,因此很难直接探测到场态粒子。而基态与激发态分别是场态粒子对称性与对称性破缺的不断转化过程,场态粒子未必真正地被电离成正反粒子。场态粒子被极化的程度往往不高,吸收的能量不足以将其电离成正反粒子。
实际上,场态粒子的激发与退激,并不是真正意义上被激发为正反粒子,然后又结合为场态粒子。这仅仅是一种能量不断来回传递的一种形象比喻而已。所有场的传递都是通过场态粒子相互作用交换能量形成电磁波来传递。但这种场态粒子之间传递能量的过程中,被形象地比喻成场态粒子被激发电离并退激结合。实际上就是伴随电偶极矩变化的对称性破缺与对称性恢复的过程。
在量子场论中,场态粒子实际上就是人类苦苦寻找的暗物质粒子,暗物质粒子是正反粒子偶极子,是场态粒子,本质上就是场物质。
最被熟悉的电场和磁场,就是场态粒子之间伴随不断能量交换的作用传递。这种能量以电磁波的形式传递,电磁波所传递的能量就是被大家所熟知的光子,是一种虚拟粒子。
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