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解密暗物质共有400集,此为第114集。
在经典场论中,场通常被描述为一个光滑连续分布。数学上,场被定义为空间和时间的函数。麦克斯韦方程组、广义相对论的爱因斯坦方程等都基于这种连续性描述。
在量子场论中,场的自由度可以被视为无限多个耦合振荡子,虽然场的基本描述仍然是连续的,但在计算过程中引入了某种离散性。由于量子化,场的激发态(粒子)具有离散的能级。在数值模拟中,空间被离散化成一个格点网络,场的自由度只在格点上定义,使得计算可行。
场的离散性与连续性的统一可以通过不同方式理解。在数值模拟中,如果格点间距趋于零,离散模型可以恢复为连续场论。在量子场论中,低能有效理论与高能理论可以通过重整化群联系起来,某些离散现象可以在大尺度下表现为连续场。另外,一些理论提出时空本身可能是离散的,但在大尺度下呈现出连续的性质。
场态粒子由于引力存在而聚集在星系周围,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。
所有的显态粒子都沉浸在场态粒子的海洋中。场态粒子与显态粒子不断相互作用,相互诱导振荡并通过交换光子传递能量。
暗物质与量子场是统一的,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,能够定量说明场态粒子、显态粒子和虚拟粒子的许多现象。
当没有任何显态粒子时,场态粒子会绝对均匀散布于整个宇宙。此时,场态粒子间的引力与斥力相互平衡,电荷、质量、运动、分布等均处于良好的对称状态。
显态粒子具有天然对称性破缺,因此不断诱导场态粒子产生相应对称性破缺。场态粒子具有自发对称性破缺,同时也受到显态粒子的作用而产生诱导对称性破缺。具有自发对称性破缺或诱导对称性破缺的场态粒子能够不断诱导显态粒子的核外电子跃迁到其他轨道,核外电子不断诱导场态粒子成为瞬时振荡场态粒子。场态粒子成为瞬时振荡场态粒子,并可通过与周围的核外电子或场态粒子相互作用并向外辐射能量而恢复到对称状态。显态粒子会与周围的场态粒子相互作用,不断相互诱导振荡。显态粒子与场态粒子间、场态粒子之间不断通过交换光子而相互作用传递电磁波。
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