参考消息网5月31日报道 英国《新科学家》周刊网站5月10日发表题为《为什么虚粒子不存在，但能解释现实——暂时是这样》的文章，作者是阿比盖尔·比尔，文章编译如下：
首先你需要知道的是，虚粒子——如果你想了解自然界激发物质的基本力量，那就无法避开虚粒子——根本就不是粒子。哈佛大学理论物理学家马特·斯特拉斯勒说：“这个名称会让人产生误解。”第二，它们可能不是严格意义上的宇宙物理成分。
我们先从一些基本情况说起。根据量子理论——这是我们对亚原子领域的最佳描述——粒子不是我们想象中那种无穷小的圆球，而是深层量子场的激发。例如，希格斯玻色子是希格斯场的激发，电子是电磁场的激发。
这些场渗透到整个宇宙中，但我们无法直接观测到它们。我们所看到的是粒子——某种场中持续存在的明显干扰，这种干扰与其他类似的干扰相互作用以产生更多粒子。
虚粒子则更加微妙。实际上，它们过于微妙，尽管可以被认为是深层场中的干扰，但持续时间不长，也就无法直接探测到。
这正是让事情变得扑朔迷离的地方，因为虚粒子似乎的确以可测量的方式影响着其他粒子的性质和行为。
当它们与实粒子相互作用时，它们似乎会被实粒子发射和吸收，这就是为什么我们要依赖虚粒子来理解已知基本力中的三种——电磁力、强核力和弱核力——是如何发挥作用的。
还有一种常见的误解是，虚粒子是无中生有的。剑桥大学的戴维·唐(音)说：“常见说法是虚粒子从真空中出现，短暂存在之后再次消失。虽然这种类比有时是有用的，但我认为它没有抓住事物的本质。”
这是因为没有什么能凭空产生。密歇根大学的克里斯蒂娜·艾达拉说：“能量总是以这样或那样的方式发挥作用。”
她说，更好的思考方式是回到一切事物由场构成的理念——要记住，这些场以复杂的方式相互作用，并产生不断变化的涟漪。
为了让物理学家用于描述粒子相互作用的方程变得容易理解，理查德·费曼创造了不规则的线状示意图，因此发明了——或者说发现了，这取决于你怎么看——虚粒子。关于虚粒子是真实存在还是仅仅是数学工具的问题就这样产生了。
今天一些人认为，虚粒子是真实存在的，因为我们可以观察它们的影响。但斯特拉斯勒说：“这种看法的真正意思是指我能够探测到一种可以用虚粒子方法计算的物理效应。实际上，你从未看到虚粒子。”
新泽西州普林斯顿高等研究院的尼玛·阿尔卡尼-哈米德就是试图消除虚粒子的人之一。他一直在研究一种计算粒子相互作用的全新方法——使用一种被称为“振幅多面体”的抽象数学物体。也许有一天，这些短暂而又引发无尽混乱的“粒子”会彻底消失。
热门跟贴