量子场论认为,宇宙真空中充满了各种各样的场。
所谓的粒子,只是对应场的激发态而已。
电子是电子场的激发态,光子是电磁场的激发态。
而某些粒子之间的相互作用,就是通过虚粒子完成的。
比如,当两个电子互相靠近后,由于带同样的电荷,所以会相互排斥。
这种排斥力就是电磁力(库仑力)。
但是电子和电子之间,到底是【如何】排斥呢?微观机制是什么?
根据量子场论,两个电子靠近,其实是两个激发态的电子场靠近。
当它们靠近到一定程度时,就会产生重叠。
这时,电子场会在另一种场,即电磁场中,引起某种【扰动】。
这种扰动,使得两个电子场相互远离。
从宏观看,就是电子与电子之间产生了排斥力,从而相互远离。
好,现在重点来了。
以上所说的【电子场引起电磁场扰动】并不是现实意义中的扰动,比如摇晃椅子震动啥的。
这种扰动其实是一种数学方法和技巧,而且计算起来非常麻烦。
但是,若把这种数学上的扰动,想象成物理意义上的粒子,那么就会使计算变得非常简单。
这种粒子就是虚粒子。
很明显,虚粒子并不是真正的粒子,而是一种【扰动现象】。
对于两个电子而言,它们引起的电磁场扰动,就是虚光子。
有了虚粒子的概念后,物理学家再研究粒子之间的相互作用就很方便了。
比如两个电子是因为交换了虚光子,从而产生了电磁相互作用。
这时,有人可能产生疑问了。
“咦,你不是说虚粒子只是数学意义上的扰动吗,那它怎么又变成了物理意义上的物质呢?”
可以这样理解。
虽然虚粒子是数学上的概念,但是它所描述的过程是真实存在的物理过程。
而且这种过程中有能量的变化,有粒子的产生和湮灭。
这些都是现实意义中的物质。
所以,从这个角度考虑,说虚粒子是物质没什么问题。
在后世,很多人会对虚粒子产生误解。
要么是认为它是虚幻的存在,没有任何物理意义,甚至根本都不存在。
要么就认为它是真实的粒子,只不过检测不到,或者说存在的时间太短。
这两种说法都是欠妥的。
虚粒子和实粒子有本质的不同。
随着量子力学的不断发展,当时的物理学家们其实已经在怀疑真空的概念了。
很多人都对真空不空达成了共识,并且还提出了各种各样的理论。
其中最著名的当属狄拉克的“狄拉克之海”。
这个理论认为真空是充满了负能量的电子海。
当负能量的电子吸收能量变成正能量的电子之后,留下的空穴就成为了正电子。
当然,这个理论后来被证明是有缺陷的。
但是,它却体现了真空不空的特性。
此刻,量子场论还没有出现。
李奇维当然不可能如此深入地解释虚粒子概念。
他只能把它当成一种猜想和假设。
相当于他跳过了扰动现象的阶段,直接把扰动当成了虚粒子。
这也没有什么问题。
真实历史上,豌豆大帝孟德尔甚至在基因概念都没有出现时,就发现了遗传规律。
他简直比李奇维更像穿越者。
而且通过不确定性原理的推导,加上大胆的假设,确实能提前提出虚粒子的概念。
甚至这会反过来为量子场论的建立提供灵感。
此刻,李奇维微微一笑,内心思忖道:
“既然如此,那我就再加一把火吧!”
在众人的震惊下,他继续说道:
“当然,以上的解释,恐怕还无法完全让我们的拉比博士信服。”
“毕竟虚粒子是在我自己给出的定义下,才成为了真实的物质。”
“这有耍赖的嫌疑。”
“拉比博士可能会说:布鲁斯教授,你别扯那么多,不管怎么说,你的虚粒子都只是假想的。”
“就算它是某种物理存在,但不能对真实宇宙产生影响,又有什么用呢?”
众人闻言,皆是哈哈一笑。
拉比也羞红了脸,连忙解释道:“教授,我绝对没有这种想法。”
李奇维对他笑了笑,接下来的话却让所有人震撼不已。
“不过,没关系。”
“在虚粒子的基础上,我还有另一个猜想。”
“我认为,虚粒子在某种情况下,可以转变成实粒子。”
“即由虚变实!”
轰!
刚刚还欢快的现场,瞬间响起倒吸冷气的声音。
所有人瞪大双眼,满脸不可思议。
这个猜想太骇人了!
众人议论纷纷。
“虚粒子竟然会变成实粒子?”
“那岂不是打破维度和次元了?”
“难道我真的能见到二次元美美?”
“这太匪夷所思了!”
“不可能!绝对不可能!”
普朗克、爱因斯坦等大佬同样惊骇不已。
他们刚刚还沉浸在虚粒子概念的惊艳之中。
对于他们这样的大佬而言,理论的创新远比对错更加重要。
显然,布鲁斯提出的量子真空涨落和虚粒子概念,彻底颠覆了物理学家对于物质的认知。
他们需要重新审视一直以来对物理存在的定义。
这是影响物理基础的大事。
而现在,布鲁斯竟然说虚粒子可以变为实粒子,这就有点骇人了。
其所代表的内涵令人无法想象。
打破虚空!
哪怕以他们的心境,也忍不住震撼。
海森堡、泡利等人则是神色极度兴奋。
布鲁斯教授天马行空的思想,让量子力学展现了它真正神秘莫测的面貌。
他们这些年轻的天才,很容易接受虚粒子的概念。
无论这个概念是多么神奇,它总归是在量子力学框架的猜想之下。
而且它是布鲁斯教授通过不确定性原理推导出来的。
海森堡有着绝对的自信!
而拉比的表情,比所有人都要激动。
他觉得自己这辈子最正确的事,就是来参加此次的演讲。
以后他可以跟别人吹:在我的追问下,布鲁斯教授提出了一个惊世骇俗的理论。
李承道用胳膊碰了碰李承德。
他想再次验证对方的直觉。
“二弟,你觉得父亲的想法可能吗?”
李承德简单想了一会儿,然后牛逼哄哄地说道:
“当然可以!”
“父亲曾经提出过太极阴阳图理论。”
“把那种理论代入进来看,阳鱼就是实粒子,阴鱼就是虚粒子。”
“阴极为阳。”
“只要想办法让阴的状态发生变化,不就行了。”
“比如,给虚粒子填充能量,它不就变成了实粒子。”
李承道听完后,默默不说话。
正因为二弟的理论很离谱,他反而觉得可能有点道理。
李承道内心感慨:
“李二少是物理学界的怪才啊!”
此刻,在众人的震惊目光下,李奇维继续说道: