海森堡不确定原理与真空涨落
量子物理科普,没有数学,没有数学[因为我高等数学也不好],如果有什么不妥请指出
————————————————————————————————
大家一定听说过海森堡不确定原理(没有听说过我也没办法,接下来会说) ,大体的文字表达(有非常严谨的数学证明,看了你也看不懂[狗头保命]):1、你无法同时精确的知道一个粒子的位置(运动时间)和速度(动量)。2、当你对其中一个量测量的精准,对于另一个量你就越不确定。
假设你现在有一个真空的盒子,你把里面所有你能想象到的物质都抽出来。你现在要测量这个盒子里的能量,如果我们能把一瞬时间延长到无限长。
相当于你精确测定了这个盒子里的时间,然而你对盒子里有没有能量是如此不确定,它所含能量可以为任何大小。足够产生转瞬即逝的粒子(现在我们把它叫做虚粒子),有点像从虚空中借来能量,很快又把能量换回去(比喻) 。
狄拉克通过他的方程预言了反物质的存在。但狄拉克方程同时也解释了真空能量(我们现在把这种现象叫做量子涨落或真空涨落)的机制。
实际上,真空中同时产生一对正反粒子,而转瞬又相接触而湮灭。真空并不”空“,而很活跃。
狄拉克预言反物质是因为他的方程为了在描述电子方面统一狭义相对论和量子力学而只好用上了四个矩阵方程。
只有前两个是描述已知的电子种类,其他两个与前两个正好相反,也就是可能存在一个与负电子相反,带正电荷的电子(即反电子)。有反电子的存在,也就意味着有反原子,甚至反物质的存在了。