量子场是真实的吗?它会携带能量吗?

弘文巴蜀 2024-07-16 03:22:01

量子场论自20世纪20年代末到40年代逐步发展起来,不仅提出了粒子是基本的,而且量子场也是基本的。几十年来,科学家们一直争论量子场是否真实存在,还是只是描述可观测粒子行为的计算工具。然而,近年来,一系列独立的实验似乎解决了这个问题:量子场携带能量,而这可以被观测到。如果能量是真实的,那么量子场也是如此。

在物理学与哲学的交汇处,有一个简单而又令人困惑的问题:什么是真实的?现实是由存在的粒子描述的,还是在广义相对论描述的时空背景之上?描述这些实体为粒子是否本质上是错误的?我们是否必须将它们视为某种混合的波/粒子/概率函数,即我们现实中的每个“量子”的更完整描述?或者是否存在根本性的场,这些场支撑着一切存在,而我们通常与之交互的“量子”只是这些场的激发?

在经典物理中,通常是描述每个粒子产生的场(如电场和磁场),然后每个量子与这些场相互作用。但当每个场产生的粒子具有不确定属性时,例如位置和动量,将无法简单地视为单一地点,因此人们会采用量子场描述。

但这些量子场仅仅是我们现实中粒子数学描述的工具,还是它们本身实际上是“真实的”?

三大独立证据

1. 卡西米尔效应

理论上,从电磁力、弱核力和强核力等量子场遍布所有空间。一种可视化这个场的方法是想象一系列不同波长的量子波动。在空旷的空间中,这些波长可以取任何值。

想象设置一些障碍物,限制在特定区域内可能出现的波和波长。在物理学中,我们通常称这些约束为“边界条件”。

1948年,物理学家亨德里克·卡西米尔意识到,如果设置两个平行的导电板非常接近对方,外板允许的波模式将是无限的,而内部只允许一部分模式。结果,纯粹由于它们之间的量子场作用,内外板之间会存在一种力的差异。虽然卡西米尔效应被普遍接受,但它的测量却极其困难。

幸运的是,1997年,史蒂夫·拉莫罗设计了一项实验,利用一个平板和一个非常大的球面部分来计算和测量它们之间的卡西米尔效应。果然,实验结果与理论预测的精确度超过95%,只有很小的误差和不确定性。

自2000年代以来,卡西米尔效应已经在平行板之间直接测量,甚至在复杂几何结构之间也被证明。如果量子场不“真实”,这种非常真实的效应将无法解释。

2. 真空双折射

在非常强的磁场区域,即使没有“物质”的存在,空旷的空间本身也会被磁化,因为该区域的量子场会受到外部场的影响。当光通过这种高度磁化的空间时,即使光本来完全是非偏振的,它也会被偏振。这种效应,即真空双折射。然而,直到2016年,当一个团队观察到位于400光年外的一个安静的中子星RX J1856.5-3754时,这一效应才被观测到。

3. 施温格效应

通常,这些粒子-反粒子对在被检测到之前就湮灭回“虚无”。但如果将电场强度提高到足够大,也许电子和正电子再也找不到对方了,因为它们会因电极化而被驱散。

但在2022年初,一组研究人员还是做到了。通过利用一种基于石墨烯的结构,即超级晶格——多层材料创建的周期性结构,研究人员施加了电场并诱导电子和“空穴”(即正电子的凝聚态类比)的自发产生,代价是从基础施加的电场中窃取能量。

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评论列表
  • 2024-08-03 21:20

    牛顿晚年研究上帝神学,是敬畏信任自然,他希望自然哲学与上帝协调一致。回答为什么有引力且明天还有引力,这种人类认知自然的极限困惑(因果极限,也是悖论斯坦利用的搞骗技巧)。骗子号称知道原因的原因的原因的。。。原因?愚蠢的人居然为此贬低嘲笑牛顿,这些能改变牛顿的崇高和伟大吗?………自然绝对诚实,但自然宿命有复杂性::意识可以作用于人体(物质),清清楚楚比比皆是,对自然宿命具有广泛的扰动。而且,宿命的复杂现象也是观测困难的(水往低处流隐藏了万有引力)。信任自然(唯物主义)观测归纳(真实)是人类生存包括科学的唯一根本。

  • 2024-08-03 21:21

    能量的具体内涵是动能和势能,是物理公理规定的物理概念。数学都是基于公理的演绎,超越公理的理解当然是虚幻。比如能量的动能和势能,都是相对的,与相对速度相互作用力有关,咋能与质量等效????质能等效是脱离基本公理的数学虚幻,欺师灭祖,祸害基本概念和认知方法。

  • 2024-08-03 21:21

    悖论斯坦五大骗术V2:: ——1.蔑视自然创造反公理假说(骗),由反公理假说演绎方程(骗),号称证明全称假说命题(骗)。 ——2. 数学假装物理,创造虚幻数学“物理概念”,破坏基本概念和认知体系。搞些莫名其妙的虚幻数学“相对时空”数学“质量”数学“能量”。相对速度是无穷多的,哪有高低速之分?还编造一个绝对速度钉子户?力与质量需要宏观微观两套规则? ——3. 以必然有不确定性的观测精度攻击确定性的引力公理,以必然有的认知进化祸害绝对真理。以宏观现象为基础的电磁理论描述微观粒子电磁行为明显不足,两朵乌云不奇怪,他却借机破坏伽利略变换! ——4. 指鹿为马,指马为鹿,“波粒二象性”,破坏认知自然的最核心根基——确定性。狗都认识自己的主人知道真假,不搞二象性。 ——5. 无中生有创造假说(鬼),用解释稀奇谎称证明且无耻于悖论(已有效证伪),却要求别人证明没有鬼,搞万能骗术!!!………水星进动证明的大笑话:(A).号称证明全称公设是欺骗。 (B).忽视了水星的电磁力等等影响因素(1974地外水星探测),居然弄出高精度?活见鬼还是见活鬼?(科学求真需要批判精神,虽异常艰难但绝不应包容悖论欺骗!)

  • 2024-08-30 14:01

    悖论斯坦,背叛数学由公理演绎证明特称命题的传统,号称证明全称命题公设公理。以光速不变假说祸害相对速度公理,祸害绝对时空,祸害能量质量引力等物理基本概念和认知方法,以二象性祸害自然科学的核心根基——确定性,以创造假说冒充祸害公设形而上学。祸害数学,祸害物理,祸害哲学,终身搞骗,祸害极大极深极广,100多年了,还在鼓吹骗子,居然成了一门生意?………一个恶贯灵魂的彻底的人类公敌!!!狗屎都有用,欺骗有啥用?迷信蔑视自然的悖论斯坦,瞎搞科幻假说,人类将无法逃脱第六次地球生物大灭绝。———假说科幻骗子招摇过市,人人都沉默?科学还有希望吗???

  • 2024-08-30 14:02

    粒子双缝干涉条纹不可能是稀奇玄妙,都是自然的必然!!!电子光子都是带电的。材料边缘宏观电中性,亚原子微观有正电区也有负电区密集分布,受引力的和受斥力的大量光子当然会分裂成条纹,单个粒子位置唯一确定,大量粒子位置是一个分布。没有粒子同时穿越两条缝的需要和可能。边缘衍射条纹是同样的道理。………水波/沙丘波都不是波,是物质质量运动。———(1) 研究沙粒的质量能量位置运动,一切清清楚楚明明白白,有确定性,是物理。(2) 研究沙丘波想干什么?不清楚不明白,没有确定性,是数学当物理搞骗。波是多余的虚幻概念,无质量也没用力作用也没有能量。无源场电磁波也是著名的虚幻。

  • 2024-07-16 09:03

    波与场的研究都是数学当物理,捉影弄鬼之术:::波只是一种粒子宏观时空分布不均匀,水波/沙丘波到处都有,是粒子构成的,有波粒二象性???波是一种物质???以干涉衍射现象否定光是粒子,又去解释粒子干涉衍射,不是笑话是什么???破坏了认知自然的核心根基“确定性” ………场::只能由源完全确定,不可观测(源力不是场力,源能量不是场能量),不必要的,无质量无运动的多余虚幻想象。……地球场给你引力,你给地球场引力,然后地球场给地球引力。这是笑话!!!~~~场与波都是捕风捉影之法,意义很小,破坏巨大。……伟大的赫兹证明电磁波的实验,激励源都是电火花,当然是光子。用了电磁波来解释而已,电磁波理论(尚未发现电子)只是基于宏观电磁观测的有用的数学方法,质量与力才是宏观微观物质世界的根本,两朵乌云当然都是电磁理论的谬误,祸害牛顿何益?一个具体问题::电流磁场与电子磁矩啥关系???

  • 2024-07-16 09:03

    万能骗术之质能方程,泛化虚化破坏能量公理概念,>>远远胜过,任何东西能变油+油能变任何东西。。。到底是质量获得能量还是质量变成能量??? ………动能公式,清清楚楚明明白白,到处用天天用,是质量获得能量的经典公理。………能量概念清清楚楚,是对物质运动状态的描述,居然敢欺骗说物质与能量等效???何其狂妄可笑???………他爸爸有动能,他爸爸也有势能,动能和势能都能变成他爸爸。他到底有多少爸爸呀?质量与力是一切微观宏观世界的根本,他造假(创造假说)祸害质量概念就当儿戏!!!———无中生有解释稀奇的万能骗术::科学都是假设(嘲笑诚信观测归纳),场有作用力,真空里有波,质能等效转换,穿墙而过,刀枪不入,纠缠女朋友。。。号称,只是科技还没达到!………无中生有==时空无限而永远不可能证无,当然也永远不可能证有==欺骗无底洞!

  • 2024-08-02 01:49

    量子能量顺着虚空管道溜走了。

  • 2024-08-03 21:21

    理论物理学进展缓慢(倒退)的原因:::::: (1)有不少观念认为,先创造假说~再验证证明,就是科学。这其实是一种悖论斯坦式两头骗术!!!假说认知自然有任何成功先例吗?数字文字概念符号包括几何公设(黎曼欧几里得),都是经验的理想化抽象,不预测任何真实,用于表达真实。与假说根本不同。………光速不变预测真实显然不能冒充公设,它不仅创造假说,还违背相对速度公理。(2)悖论斯坦的号称证明也是骗术!!!自然规律是全称命题,象万有引力定律一样,证伪当然有效,证明/证实当然无效,一天证明10000次也没用,号称证明当然是斯坦骗术。牛顿自然哲学的观点是观测归纳,还是必要充分真实的归纳,明确反对创造假说!!!创造假说号称证明,是悖论斯坦蔑视自然欺师灭祖的狂妄骗术。 (3)悖论斯坦骗术已经成了一种十分强大的科学时髦。实在是恐怖和难以理解的!!! (4)倒退是指创造假说泛滥,攻击已有物理公理物理概念和认知方法,以认知进化否定绝对真理,祸害哲学。

  • 2024-07-17 16:55

    自然规律都是预测未来的全称真命题,证伪当然有效,证明当然无效。只能观测归纳过去(充分归纳),信任自然推断未来。且不可能由演绎和假说得到!!!比如,相对速度公理,任何时候任何地方都是真理,也是绝对自然真理。相对论是违背绝对时空公理、相对速度公理的可笑创造假说(不同于一般假设猜想公设,是假说猜测创造假说,提出的时候就已经证伪了),当然是全称命题,居然号称证明了????是不是两头篇?彻底骗!………号称有鬼,搞成时光倒流不认悖论证伪,还让别人证明没有鬼。就是万能的欺骗无底洞。

弘文巴蜀

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