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[科普中国]-真空极化

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在量子场论里,尤其是量子电动力学, 真空极化是一个在背景电磁场中产生电子-正子虚粒子对的过程。 产生的虚粒子对会改变原本电荷和电流的分布。 有时这被视作规范玻色子(光子)的自身能量(self energy)。 1997年,日本TRISTAN粒子加速器观测到真空极化的现象。

简介在量子场论里,尤其是量子电动力学,真空极化是一个在背景电磁场中产生电子-正子虚粒子对的过程。 产生的虚粒子对会改变原本电荷和电流的分布。 有时这被视作规范玻色子(光子)的自身能量(self energy)。 1997年,日本TRISTAN粒子加速器观测到真空极化的现象。1

理论解释根据量子场论,一个包含作用粒子的基态(或真空态)不单纯只是个空无一物的空间, 它包含了存活时间很短虚正反粒子对,从真空中产生并彼此湮灭。

部分正反粒子对带有电荷,例如正负电子对。 这类的粒子对会形成电偶极矩。在电磁场的作用下粒子对会产生位移,并且反过来影响电磁场。 (部分的遮蔽效应或介电质效应) 因此场的作用会比原先预期的来得小。 而这个虚粒子对转向的过程就是真空极化。1

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本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学