真空漲落產生的粒子對是否分別具有正負能量?
02-05
真空漲落產生的兩個虛粒子,一個正粒子、一個反粒子,他們是不是一個具有正能量,一個具有負能量?還是說,兩個粒子都是正能量,而真空具有等量的負能量?否則,如何保證能量守恆?
謝邀
量子場論的觀點,局域的能量守恆總是滿足的。所謂的能量漲落存在於虛過程,描述的是這樣的情形:一個粒子A自由傳播,當我們觀測的精度越來越高的時候,它的傳播路徑上會產生許多虛粒子a1,a2,a3...,而A也變成了A。這些虛粒子不需要滿足質能方程,可以有正能量或者負能量,由於能量必須守恆,a1,a2...和A的總能量不變,但A的能量就會有漲落,即如果我們認定A為原來那個粒子,就會發現它的能量會不停變化。但必須明確的是虛粒子在不受別的影響下總是會被吸收回去,所以總的效果來看自由傳播的粒子A的總能動量不會改變。這些虛過程很大程度上是數學技巧,嚴格的來說在較高能量尺度如何定義「粒子」就已經不清楚了,所以把A當做原粒子來討論能量守恆問題是不恰當的。
進而,測量的不確定性在於,測量過程不可避免的發生測量儀器與粒子的相互作用,這些相互作用可以使得產生的虛粒子在殼,變成實粒子跑出去,這樣就使得原來那個粒子永久地改變了能量。測量精度越高,越容易改變這個能量,以及動量。這就是不確定性原理導致的測不準。
以上僅對零溫有效。從形式上來講,是的。但是!!
要仔細考察的話槽點實在是太多了。
如果你要仔細學物理的,我建議你回頭是岸好好啃書。如果你是要用自己的直覺研究物理的,我也建議你不要在真空漲落上下什麼功夫了,並不是啥有意思的東西。推薦閱讀: