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关于本书参考的真空涨落、虚粒子
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  重新回到真空上来,这次是量子力学的真空。

  【真空】量子力学与狭义相对论结合产生出量子电动力学、量子场论以及电弱统一模型、强作用下的量子色动力学等标准模型。即使巨大的成功也无法掩盖其中所隐含的原则问题。比如真空与否,存在着零点能以及真空涨落等,让人们对什么是真正的“真空”产生了新的认识。以上述为基础的产生以下几个忧虑:量子电动力学的微扰论计算可给出与实验精密符合的结果,然而这个微扰展开却是不合理的。一个可能的解决方法就是超弦理论或M理论。然而,这个理论却只有在一维时间-九维空间或一维时间-十维空间上实现。这里又出现了问题,尖锐的矛盾,如何将高维时空应用在低维时空上,也就是人类所熟知的四维时空观。人们所认知得时空是四维的,也就是说“宇宙”或许就是高维时空中的“一个泡沫”(通常称为“膜”)。

  了解了以上困难之后,快进到真空涨落。

  【量子涨落】【在量子力学中,量子涨落(英语:quantumfluctuation。或量子真空涨落,真空涨落)是在空间任意位置对于能量的暂时变化。从维尔纳·海森堡的不确定性原理可以推导出这结论。

  根据这原理的一种表述,能量的不确定性△E与能量改变所需的时间△t,两者之间的关系式为

  △E△t≈h/2

  其中h是约化普朗克常数。

  这意味着能量守恒定律好像被违反了,但是仅持续很短的时间。因此,在空间生成了由粒子和反粒子组成的虚粒子对。粒子对借取能量而生成,又在短时间内湮灭归还能量。这些产生的虚粒子的物理效应是可以被测量的,例如,电子的有效电荷与裸电荷不同。从量子电动力学的兰姆位移与卡西米尔效应,可以观测到这效应。

  量子涨落对于宇宙大尺度结构的起源非常重要,可以解释宇宙为什么会出现超星系团、纤维状结构这一类结构的问题:根据宇宙暴胀理论,宇宙初期是均匀的,均匀宇宙存在的微小量子涨落在暴胀之后被放大到宇宙尺度,成为最早的星系结构的种子。】

  【
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