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解密暗物质珍藏版第107集-量子场论必须捍卫守恒定律

已有 208 次阅读 2025-9-13 19:56 |个人分类:解密暗物质珍藏版|系统分类:科普集锦

解密暗物质珍藏版第107-量子场论必须捍卫守恒定律

解密暗物质共有400集,此为第107集。

量子场是个复杂的体系。原因一部分在于其涵盖了物理学所有领域:量子场能够描述大量粒子以各种不同方式进行相互作用。另一个原因是量子场论的深奥。海森堡测不准关系意味着量子场并不是静止的。相反,它会产生泡沫并沸腾,就像是由粒子和反粒子形成的一锅沸腾的汤,不断产生与湮灭。随着研究的深入,场态粒子产生泡沫并沸腾,或者说粒子和反粒子不断产生与湮灭,实际上就是场态粒子不断相互作用交换能量以电磁波的形式传递场。

量子场论深奥之处就源于这一过程的复杂性,即便是理解量子场论中的虚无都十分困难。随着向真空中添加粒子,它会以各种有趣方式扭曲。大部分有关量子场论研究的目标在弄明白这种扭曲、弄明白扭曲是如何引起粒子间相互作用的,以及最终,粒子的相互作用又是如何形成各种场。这些理解过程并非易事。尽管距离量子场论的发现已经过去了几十年,想要理解量子场论中所有的精妙之处,前方仍有漫漫长路。

正反粒子产生与湮灭实际上是场态粒子与显态粒子的相互转化过程。这在以前被认为破坏了质量守恒、电荷守恒和能量守恒。量子场论坚实有力地捍卫了守恒定律。

物理变化质量守恒:物理变化中不论物体的形状、状态、位置如何变化,所蕴含的质量不变;物体裂变成几个部分时,各部分质量之和等于原物体质量。即使当物体加减速运动时,动质量也不会变化,动质量恒定等于静止质量。所谓的动质量变化实际上是真空中受到场态粒子的阻力。

化学反应质量守恒:化学反应因没有原子变化,质量总是守恒的。化学反应中的质量守恒包括原子守恒、电荷守恒、元素守恒等几个方面。

核反应的质量守恒:由于锁定场态粒子、半锁定场态粒子与自由场态粒子相互转化,锁定场态粒子和半锁定场态粒子位于显态粒子之中,这里存在着场态粒子和显态粒子的相互转化,表面上看,显态粒子的质量发生了变化,但本质上,仅仅是场态粒子和显态粒子的相互转化,质量仍守恒。

正反粒子产生与湮灭质量守恒:正反粒子产生与湮灭实际上是显态粒子与场态粒子之间的相互转化,是隐身态与显现态的相互转化;电荷是结合与分离的相互转化。

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