量子世界的秘密:场和粒子如何揭示宇宙的秘密

超自然现象探索官 2024-05-06 08:33:29

大家好,我是超自然现象探索官,感谢您的观看,希望能得到您的一个"关注",在此感谢!

你们中的许多人可能已经熟悉量子场论。这些构成微观宇宙基础的想法就像理解整个宇宙的钥匙。

乍一看,光对我们来说似乎是一种简单易懂的东西。然而,有两种不同的模型来描述其本质:一种将光视为波,另一种将光视为粒子,即我们所说的光子。尽管这些模型之间似乎没有任何共同点,但经过更深入的研究,发现它们都基于相同的概念——量子场。

许多科学家认为,当我们开始看到各种现象和概念的一般模式时,就会真正理解自然现象。量子场可能成为一个谜团,它将我们关于光的想法统一成一个普遍的理论。

在物理学中,“场”这个词经常出现。但它到底是什么?简单来说,场是在空间中的每个点定义的数量或参数。

我们的世界有许多不同的领域。例如,标量场是空间中的每个点对应一个数字;温度场就是一个例子。还有矢量场,其中空间中的每个点不仅对应于一个数字,还对应于一个方向,就像电场中一样。还有更复杂的张量场,为时空中的每个事件分配一整套数字。

有趣的是,我们每天看到的光实际上是电磁场中的波。因此,当我们谈论光时,我们实际上是在讨论这个看不见的场中的运动。

也许当你第一次熟悉波和场时,这一切可能看起来很抽象。但让我们看一个例子。想象一下带有多色箭头的波浪。这些箭头在空间中没有实际大小;它们仅显示字段中的更改。当光波穿过时,它会改变场的平衡。即使该场恢复到原始状态,也不意味着它不存在。零也是一个值。场始终与我们同在,即使它是看不见的。

但这些场的物理存在问题仍然是科学家们争论的话题。还有一个更有趣的说明:我们通常所说的电磁场实际上是两个独立场的组合 - 电场和磁场。令人惊奇的是我们的世界充满了启示和深刻的见解,对吧?

我们经常听到的电场和磁场实际上可以结合成一个统一的理论。该理论试图表明不同的现象实际上是同一全球现象的一部分,例如电磁场。

尽管这个场在数学层面上可能是一个复杂的方程,但实际上并没有那么复杂。我们可以将一切简化为势能和能量的基本概念,而不是将其视为一堆不同的数字和参数。

奇怪的是,这个“势”与“势能”的概念非常相似。这表明,随着我们深入研究领域,我们越来越了解量子粒子如何与能量相互作用。我们周围的世界充满了神秘和发现,而我们才刚刚开始掌握它!

当我们谈论量子场时,想象一下在一个场中,空间中的每个点都被分配了某种量子属性,例如能量。然而,在量子力学中,事情变得更加复杂:量子特性是相互关联的,尽管它们是基本场的一部分,但它们与特定粒子无关。

您是否知道有 17 种不同的基本粒子具有独特的性质?这可能看起来很复杂,尤其是当我们开始将每个粒子的属性视为单独的场时。然而,这可以通过按自旋、电荷和色荷等特征对粒子进行分组来简化。

例如,色荷使我们能够区分胶子和光子。根据粒子的基本属性对粒子进行分组可以显着减少考虑的领域数量,从而更容易理解它们。在这个神奇的微粒世界中,总有一些新的、令人兴奋的东西值得探索!

当我们沉浸在微粒的研究中时,我们经常会遇到关于这些粒子的性质及其存在领域的问题。例如,在分析光子、弱玻色子和希格斯玻色子时,我们考虑许多不同的量子场,甚至可能多达 37 个!

这些场无处不在,覆盖了时空的每一个点。但不要将场与粒子混淆。粒子只有在量子场被激活时才会出现。真空态是场的基态,能量接近于零,并且视场中没有单个光子。但突然间,当电子和正电子碰撞时,整个情况发生了变化。

当两个微粒(例如电子和正电子)碰撞时,它们会湮灭,释放能量。然后这种能量进入光子场,产生新的光子。

但这些粒子有何特别之处呢?它们代表了各自领域的高能区域。量子电动力学研究了场之间能量转移的过程。

这一切的核心是量子场论,它解释了量子场如何相互作用。每个量子场都包含分配给空间中每个点的独特属性,当该能量超过基态时,我们将其视为粒子。

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评论列表
  • 2024-05-12 22:01

    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。一个具体问题::电流磁场与电子磁矩啥关系???

  • 2024-05-13 21:38

    自然绝对诚实,有确定性!!掷骰子结果是确定的。不观测就不能确定,观测方法不足,也不能确定。空间连续可入,位置精度没有任何极限,对应的速度当然也没有极限。电荷质量粒子大小不连续,电磁引力斥力也不连续(衍射条纹),都不是运动不连续不确定。测不准原理肯定是骗!观测能力不足一直都是人类认知自然的障碍,是不确定的源头 ,不奇怪。———测量精度与不确定是观测能力问题,不是物质属性,无关真假,当然不能用来否定或验证公理(自然有无之真)。真假确定性是科学的根本,“波粒二象性”是以真假不辨来祸害人类认知的核心根基———确定性。科学追求确定性,骗子招摇过市鼓吹不确定,是啥意思???他妈妈超重1克还是他妈妈吗?

  • 2024-05-12 22:01

    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。祸害数学,祸害物理,终身搞骗,祸害极大极深极广。………是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,自然科学的基础就玩完了!

  • 2024-05-12 22:01

    观测归纳是经典物理,不确定/概率/不知道/假说/的东西也成了物理???用数学与创造假说当物理研究未知的大笑话。撒网捕鱼只能是概率,鱼摊买鱼是计算(物理公理已知)。观测树上苹果数量是确定的,猜测树上苹果数量当然不确定。不确定是观测属性,不是运动属性。哪里会有荒唐的测不准原理???鬼扯的光速不变,具有无穷的运动精度!胡编的测不准原理,居然与光速不变是同伙!!!创造假说宏观微观不同?相对速度哪有谁高谁低?笑死人。精度高低是观测能力问题不可能是真理,也不能否定真理。自然的有无才是真。骗子当然能猜中骰子,号称证明公理公设必然是骗!

  • 2024-05-09 22:32

    一切皆是能量。

  • 2024-05-12 22:01

    解释光电效应是个笑话。物理机制根本木有涉及,对光谱特性,对光电子能量分布,对偏振和温度影响等都不能解释。是半知乱解,害大于利(笨蛋好于坏蛋)。发现光电效应是宝贵的金山,本是一条通往微观世界的大道。胡编解释光电效应是毒药祸害!!!………证明光速不变(全称命题)是胡编!光反射驱动光帆恰恰证伪了光速不变。多普勒效应和红移就是相对光速变化。光子进入引力场比如黑洞必然会加速。迈克尔逊-莫雷实验结果的理解::有质量的光子惯性运动,一点也不奇怪。……光子对实验装置相对速度基本不变,两路速度差极小,地球重力对光子速度影响太小也测不到,近似为惯性系。

超自然现象探索官

简介:致力于超自然现象、星球科普、天体物理学、天文学