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夏月之夢~ 《前一篇 回他的日記本 後一篇》 思念之圓~
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篇名: 相思~
作者: 莫非 日期: 2012.05.27  天氣:  心情:
執著法相 思念成癡

本來之外 無我無知

三界六道 纏綿依戀

輪迴無竟 復成相思

... ...

*

相思三態



冰凝成晶

尋常縈心

昇華離魂

過去 現在 未來

惟 愛 而止

實世游離

虛空漫縈

心息所繫

魂念所之

... ...

*

相思無量 非為相思

黑白元紅 縈藍映紫

質能交縈 相態纏結

無有相思 何來相思

情散因緣 天地成癡

宇宙之竟 魂縈何止

... ...

身 息 心 念 魂 識

無受物相所拘

實 虛 陰 陽

成鏡

在 透明無色 之界

游離 縷縷成絲

... ...

相無盡

思無量

綿若針

延天長

無邊 無等

綿延 相思

... ...



~星塵~:
http://www.facebook.com/photo.php?fbid=198231296965972&set=a.157808494341586.30481.100003373093628&type=1&theater

附記:
質量殼-質量雙曲面-(能量-動量空間中的雙曲面)
E^2 - |\vec{p} \,|^2 c^2 = m^2 c^4



P.S:

相思三態:
http://www.youtube.com/watch?v=ykqOUl3odOA&feature=results_main&playnext=1&list=PLB8E4D1C5AC356829

Nothing Else Matters (HQ):
http://www.youtube.com/watch?v=z_B-WBK4xIs


~~~~~~~~~~~~

分類:量子場論
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量子場論包括量子電動力學、量子色動力學、電弱理論、標準模型、弦論和量子重力等有關的條目。
子分类

本分類包含下列9個子分類,共9個子分類。
F

[×] 反物質‎ (10个页面)

G

[×] 共形場論‎ (5个页面)

L

[+] 量子色動力學‎ (1个分类, 9个页面)


L 续

[+] 量子重力‎ (1个分类, 9个页面)

X

[×] 弦理论‎ (11个页面)



[×] 旋量‎ (5个页面)




[×] 標準模型‎ (8个页面)



[×] 超对称‎ (2个页面)



[×] 量子电动力学‎ (9个页面)

"量子场论"分类中的页面

本分類包含下列61個頁面,共有61個頁面。
A

盎魯效應

C

CP破壞
創生及消滅算符
超对称
超弦理論
重整化
卡比博-小林-益川矩阵
CPT對稱

D

大统一理论
对称性 (物理学)
对称性破缺
狄拉克之海
狄拉克方程式

F

反常
反物质
反粒子
费曼图

G

光子

K

克莱因-高登方程
卡西米爾效應

L

蘭姆位移


L 续

量子化
量子场论
量子群
量子色動力學
量子電動力學
零點能量

M

閔可夫斯基時空
M理论

N

南部-戈德斯通定理
扭量理论
诺特定理

P

宇稱

S

散射矩阵
翹翹板機制

T

拓撲量子場論

W

Wess-Zumino-Witten 模型
万有理论
威克轉動

X

希格斯机制
弦理論
虛粒子


Y

楊-米爾斯理論

Z

在壳和离壳
正則化 (物理學)
自发对称性破缺



不可行定理



任意子



动力学对称性破缺



巴塔林-维尔可维斯基代数
巴巴散射



时间反演对称性



有效場論



漸近自由



狄拉克場



真空極化
真空能量



超對稱粒子



電弱交互作用



霍金輻射



馬約拉納方程式

3个分类:

量子力學
粒子物理學
場論



在殼和離殼
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此條目沒有列出任何參考或來源。(2008年2月12日)
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汉漢▼

物理上,特別是量子場論中,物理系統的滿足古典運動方程式的位形稱為在殼的,而其它的則稱為離殼的。

例如,在古典力學上的作用量表達中,變分原理的極值解是在殼的,而歐拉-拉格朗日方程式就是在殼方程式(也即,它們在離殼的情況不成立)。諾特定理也是在殼定理。
質量殼

該術語來自質量殼,也就是質量雙曲面,它表示表述如下方程式的解的能量-動量空間中的雙曲面。

E^2 - |\vec{p} \,|^2 c^2 = m^2 c^4

這描述了靜質量為m的粒子的能量E和動量p的組合在古典狹義相對論中所允許的取值範圍;這裡的c是指光速。質量殼方程式經常用四維動量來表達,並使用愛因斯坦記法和c = 1的單位制,也就是p^\mu p_\mu = m^2或者p^2 = m^2。

費曼圖中和內部傳播子相關的虛擬粒子通常允許離殼,但該進程的幅度通常隨著遠離殼而減小;傳播子通常在質量殼上有奇異點。

關於離殼集的常見誤解是它們違反能量守恆,但是實際上它們不違反能量守恆-因為能量不能在任意小的時間段內精確定義(參看測不准原理)。能量定義在越長的時間段內,它可以定義得越精確。因此,虛擬粒子得能量是測不准原理所允許得任意值。

(在討論傳播子的時候,滿足方程式的E的負值被視為在殼的,雖然古典理論不允許粒子的能量為負值。這是因為傳播子將在一個方向承載能量和它的反粒子在另一個方向承載能量的情況總和到一個表達式中;負和正的在殼E不過就是表達了正能量的不同方向的流動。)
Sciences exactes.svg 在殼和離殼是一個與物理學相關的小作品。你可以通過編輯或修訂擴充其內容。
1个分类:

量子場論

時間反演對稱性
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時間反演對稱性描述的是在時間反演操作下:

T: t \mapsto -t.

物理系統的對稱性.

雖然在一些限定條件下存在時間反演對稱性,但是由於熱力學第二定律我們觀測到的宇宙並不具有時間反演對稱性.

時間反演不對稱性分為兩種情況: 物理定律時間反演的不對稱性;由於宇宙初始條件導致的不對稱性, 前者的代表是弱相互作用。
目錄

1 時間反演的不變性
2 宏觀現象:熱力學第二定律
3 宏觀現象:黑洞
4 物理學量受時間反演變換的影響
4.1 偶
4.2 奇
5 微觀現象:時間反演的不變性
5.1 量子力學中的時間反演操作
5.2 由反么正算符表示的時間反演
5.3 電偶極矩
5.4 克萊默定理
5.5 已知動力學規律受時間反演的影響
6 參見
7 參考資料

時間反演的不變性

除了微觀系統物理定律的時間反演對稱性以外,物理學家也試圖找出物理系統中具有時間反演不變性的定域量或者宏觀量。宏觀系統通常不具有時間反演不變性,比如說在具有一定吸收率材料內部的麥克斯韋方程組和在有摩擦力環境下的牛頓力學,這時候系統是不具有時間反演對稱性的。但是當我們從微觀層面考慮並考慮到原子的熱運動的話,系統還是具有時間反演對稱性的。
蹺蹺板很好的展現了時間反演對稱性。在蹺蹺板一端給予一初始速度後,它能來回震蕩很長時間。這個玩具一般被設計的儘可能光滑,這可以用來展示牛頓力學的時間反演對稱性。不過這個系統的平衡態可能處於朝任何一個方向倒下的狀態里。這是玻爾茲曼熵增原理的體現,系統傾向於處於狀態可能性比較多的狀態。熵是系統可能狀態數的對數。
宏觀現象:熱力學第二定律

我們的日常經驗表明對於宏觀物質,時間反演對稱性並不適用。這些宏觀定律中,最著名的是熱力學第二定律。很多現象,比如物體間相對運動產生的摩擦,流體的粘滯運動,都可以用熱力學第二定律解釋,因為潛在的機理是有用的能(如,動能)都會損耗成熱能。

是不是這種導致時間不對稱的損耗真的不可避免?很多物理學家都考慮過這個問題——麥克斯韋妖。這個名字來源於麥克斯韋的一個思想實驗,在實驗中,一個封閉的空間被分成兩塊區域,有一個妖在臨界面上守護。它會讓慢的分子到一邊,而快的分子弄到另一邊。最後,會發現其中一塊區域越來越冷,而另一塊區域越來越熱,這樣看起來就可以減小這個封閉空間的熵了,從而扭轉時間的方向。物理學家對這個實驗做了很多的分析,都說明了一點就是:當封閉空間的熵和妖的熵一起考慮的話,那總的熵還是一直增加的。對這個問題的現代觀點考慮了香農的熵和信息的關係。現代計算的很多有趣結果都和這個問題有密切關係——可逆計算,量子計算和物理極限計算。這些看起來形上學的問題,在今天用這些方法,都慢慢轉變成了自然科學的內容了。

現在大多數觀點是把一個相空間中的香農信息和熵等價起來,這樣就可以很好的解決上述的問題了。在這個觀點中,宏觀系統的一個固定的初始狀態相對地會有較小的熵,因為物體分子的坐標被束縛了。隨著系統的分子熱運動,分子將會運動到更大的相空間中,它的坐標也就變得更不確定,因此導致了系統熵的增加。

我們同樣地設想宇宙的一個狀態:宇宙中所有粒子在某一瞬間都發生反演了(嚴格講,CPT反演)。然後這樣一狀態將會逆向的發展下去,因此宇宙的熵大概就會減小了(Loschmidt悖論)。為什麼「我們的」狀態會優先於其他的呢?

有一個觀點指出我們觀察到熵增加的發生,只是由我們宇宙的初始狀態決定的。其他可能的宇宙狀態(如 ,處於熱寂平衡的宇宙)不會導致熵增加。在這個觀點中,宇宙的時間反演對稱性在宇宙學中顯然有個問題:為什麼宇宙初始狀態熵會很低?這樣看來,若時間反演對稱性根據未來宇宙觀測依然可行,那就會引出一個超出現在物理知識的問題——宇宙初始條件問題。
宏觀現象:黑洞

一個物體從一個黑洞外部穿過它的事件視界,然後會很快陷入它的中心區域,也就是我們物理學失效的地方。因為在黑洞內,向前的光錐是指向中心,而向後的光錐指向黑洞的外部,我們甚至不能以正常的方式來定義時間反演。一個物體唯一能逃離黑洞的方式是霍金輻射。

我們可以先假設存在一種黑洞時間反演後的產物,稱之為白洞。從外部來看,他們顯得很相似。黑洞具有一個起點並且不可逃脫的,而白洞是具有一個終點並且是不可進入的。白洞向前的光錐是指向外部;它的向後的光錐是指向中心的。

一個黑洞的事件視界可以被認為是一個以光速向外運動的表面,而且就是在逃脫和回落的邊緣。一個白洞的事件視界則可看做一個以光速向中心運動的表面,且就是在被排除出去和成功到達中心的邊緣。它們是兩種完全不同的視界——白洞視界就像是被翻轉過來的黑洞視界。

既然黑洞被看做是熱力學對象,那麼根據熱力學第二定律,黑洞具有不可逆轉性。甚至,根據Gauge-gravity二象性猜想,在一個黑洞里的所有微觀過程是可逆的,而只有集體行為是不可逆的,就像其他宏觀熱力學系統一樣。[來源請求]
物理學量受時間反演變換的影響


時間反演後不變的經典變數有:

\vec x\!, 粒子在三維空間中的位置
\vec a\!, 粒子的加速度
\vec f\!, 作用在粒子上的力
E\!, 粒子具有的能量
\phi\!, 電勢(伏特)
\vec E\!, 電場
\vec D\!, 電位移
\rho\!, 電荷密度
\vec P\!,電極化強度
電場的能量密度
麥克斯韋應力張量
質量,電荷,耦合常數,和其他物理常量(除了與弱相互作用有關的)。



時間反演後變號的經典變數:

t\!, 事件發生的時刻
\vec v\!, 粒子速度
\vec p\!, 粒子動量
\vec l\!, 一個粒子的角動量 (包括軌道和自旋)
\vec A\!, 電磁矢勢
\vec B\!, 磁感應強度
\vec H\!, 磁場強度
\vec j\!, 電流密度
\vec M\!, 磁化強度
\vec S\!, 坡印廷矢量
功率(單位時間內所做的功).

微觀現象:時間反演的不變性

因為大多數系統在時間反演下都不保持不變,實際上問題變成是否能夠找出一個系統具有時間反演對稱性。在經典力學中,速度v在時間反演操作T下反向,但是加速度在時間反演操作下不變。因此耗散系統中必然包含速度v的奇次方項。但是如果設計一個精巧的實驗將耗散儘可能移除的話,力學定律被證明是時間反演不變的。耗散的出現源自熱力學第二定律。

當帶電物體在磁場中B中運動時,系統受到洛倫茲力,而洛倫茲力的表達式包括v×B項,這使得在磁場中的系統初看起來在T操作下並不保持不變。但是仔細觀察後發現B在時間反演操作下同樣改變了符號。這是因為磁場是因電流J產生的,因此在T操作下B會變號。因此帶電物體在電磁場中的運動是時間反演不變的(如果認為外場是固定不變的,則電磁場中運動的物體在局部仍然將不具有時間反演不變性,具體可參見法拉第旋光器)。引力在經典力學中一般也被認為是時間反演不變的。

物理理論可以被分為與運動有關的運動學和與力有關的動力學。以量子力學為基礎建立的運動學同以牛頓運動定律為基礎建立的運動學一樣,初始的時候並沒有假設動力學方程具有時間反演不變性。換句話說如果動力學方程具有時間反演不變性則運動學方程也會保持這種性質;如果動力學方程不具備這種性質,則運動學方程也會表現出來。量子力學相比經典力學包含了更豐富的內容,值得我們去進一步的探討。
量子力學中的時間反演操作
如圖所示是一個系統宇稱的二維群表示,當宇稱反演時,量子態互相轉變。但是通過對量子態的線性組合,總能找到偶宇稱的態和奇宇稱的態作為系統的基。這時描述系統宇稱的單模是一維的。 克萊默定理指出時間反演操作並不具有這個性質,這是因為它是由反么正算符表示的。

量子力學中的時間反演操作有3個重要的特徵:

表示時間反演的算符是反么正的,
保證非簡併的量子態的電偶極矩為零,
可以由具有 T2 = −1性質的二維群表示.

與宇稱反演相比,時間反演更為獨特。如果有一對量子態在宇稱變換操作下相互轉變,則可以對量子態相加及相減後得到的具有良好宇稱定義的新基底(一個為偶宇稱另一個為奇宇稱)。但是對於時間反演操作,我們並不能做類似的事情。這似乎與所有的阿貝爾群可由一維單模表示這一定理相矛盾。之所以如此是因為時間反演是由反么正算符表示的,這要求量子力學引入旋量這一概念。
由反么正算符表示的時間反演

維格納定理告訴我們,所有的與對稱性有關的算符S在量子力學中要麼為么正算符,要麼為反么正算符。S = U即么正算符,或者有S = UK即反么正算符:,其中U為么正的,而K為復共軛操作。之所以這麼規定是因為要保持希爾伯特空間上兩矢量內積的模平方不變。

以宇稱變換算符為例,當作用在座標上時有 P−1xP = −x。 類似可知宇稱操作作用在動量上時同樣導致其反向,所以有PpP−1 = −p,其中x和p在量子力學中分別是坐標算符和動量算符。這說明正則對易關係 [x, p] = iħ在宇稱變換操作下保持不變, 其中ħ是約化普朗克常數,所以我們可以得出P是么正的既有PiP−1 = i.

四維動量的時間分量是能量,如果時間反演操作是么正變換的話則能量將在時間反演下變號,而這是不可能的,因為能量恆正。 在量子力學中能量出現在相位因子exp(-iEt)上,反演時間的同時保持能量恆正要求"i"在時間反演下改變符號,這樣相位的意義就能保持下來。

類似的我們可以推出所有要求能量為正的反么正算符必然包含時間反演操作。

假設時間反演算符為T,則位置坐標不受影響有TxT−1 = x,但是動量方向被改變了,因此有TpT−1 = −p。要保持正則對易關係不變要求T是反么正的即TiT−1 = −i。對於有自旋的基本粒子而言,可以用如下方式表示時間反演

T = e^{-i\pi S_y/\hbar} K,

其中Sy是y方向的自旋分量,即TJT−1 = −J.
電偶極矩

當系統具有電偶極矩(EDM)時,情況會變得比較特殊。EDM被定義為系統置於外界電場時發生的能級移動:Δe = d·E + E·δ·E,其中d記為EDM而δ被定義為感應偶極矩。

EDM一個重要的特徵是在宇稱反演下,能級移動變號。d是矢量因此d在態|ψ>中的的平均值正比於<ψ| J |ψ>,因此對一個穩態而言,EDM在時間反演下將會消失。換句話說,如果一個系統的EDM不為零,則系統在P和T變換下不具有對稱性。

但是如果基態存在簡併,例如水分子:宇稱反演操作下這些態相互轉換,則EDM和時間反演對稱性並不矛盾。

目前實驗給出的中子電偶極矩的上限給出了強相互作用以及其對應的理論量子色動力學是否違反時間反演對稱性的標準。相對論量子場論的CPT聯合反演不變性以及測量中子電偶極矩的實驗給出了強相互作用CP破缺的上限。

實驗上測出的電子電偶極矩上限給出了粒子物理中很多參數的上限。
克萊默定理

T是一個反么正的Z2對稱性生成元(symmetry generator)

T^{2} = UKUK = U U^{*} = U (U^{T})^{-1} = \phi,

其中 Φ 是個對角陣。可以推出 U = ΦUT 以及 UT = UΦ, 因此有

U = Φ U Φ.

這說明 Φ 中的矩陣元都為 ±1
已知動力學規律受時間反演的影響
參見

熱力學第二定律, 麥克斯韋妖 和時間箭頭 (洛施密特悖論).
應用包括可逆計算和量子計算機。
粒子物理學的標準模型以及有關的CP破壞, 和卡比博-小林-益川矩陣 以及 強相互作用的CP問題
中微子質量和CPT聯合操作不變.
惠勒-費曼時間對稱定律

參考資料

Maxwell s demon: entropy, information, computing, edited by H.S.Leff and A.F. Rex (IOP publishing, 1990) [ISBN 0-7503-0057-4]
Maxwell s demon, 2: entropy, classical and quantum information, edited by H.S.Leff and A.F. Rex (IOP publishing, 2003) [ISBN 0-7503-0759-5]
The emperor s new mind: concerning computers, minds, and the laws of physics, by Roger Penrose (Oxford university press, 2002) [ISBN 0-19-286198-0]
Sozzi, M.S.. Discrete symmetries and CP violation. Oxford University Press. 2008. ISBN 978-0-19-929666-8.
Birss, R. R.. Symmetry and Magnetism. John Wiley & Sons, Inc., New York. 1964.
CP violation, by I.I. Bigi and A.I. Sanda (Cambridge University Press, 2000) [ISBN 0-521-44349-0]
Particle Data Group on CP violation
the Babar experiment in SLAC
the BELLE experiment in KEK
the KTeV experiment in Fermilab
the CPLEAR experiment in CERN


8个分类:

時間
熱力學
統計物理學
熱物理學和統計物理學哲學
量子力學
量子場論
粒子物理學
對稱


零點能量
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物理中,零點能量(可簡稱零點能)是量子力學所描述的物理系統會有的最低能量,此時系統所處的態稱為基態;所有量子力學系統都有零點能量。這個辭彙起源於量子諧振子處在基態時,量子數為零的考量。

在量子場論中,這個辭彙和真空能量是等義詞,指的空無一物的空間仍有此一定能量存在,對一些系統可以造成擾動,並且導致一些量子電動力學會出現的現象,例如蘭姆位移與卡西米爾效應;它的效應可在奈米尺度的元件直接觀測的到。

在宇宙論中,真空能量被視為宇宙常數的來源,和造就了宇宙加速膨脹的暗能量相關。

因為零點能量是一系統可能持有的最低能量,因此此項能量是無法自系統移除。儘管如此,零點能量的概念以及自真空汲取「免費能量」的可能性引起了業餘發明者的注目——許多「永動機」或稱「免費能量裝置」等的提案都運用這項概念來解釋。這項熱潮以及相伴的趣味理論詮釋促成了大眾文化中「零點能量」概念的成長,常出現在科幻書刊、遊戲、電影等處。
目錄

1 歷史
2 基礎物理
3 零點能量的各種形式
4 實驗證據
5 重力與宇宙學
6 推進理論
7 「免費能量」裝置
7.1 相關專利
8 相關條目
9 參考文獻
10 延伸閱讀

歷史

於1900年,馬克斯·普朗克導出單一「能量輻射子」("energy radiator")的能量式,能量輻射子即一個振動原子單元(vibrating atomic unit):

\epsilon = \frac{h\nu}{ e^{\frac{h\nu}{kT}} - 1 }

此處h為普朗克常數,\nu為頻率,k為波茲曼常數,以及T為溫度。

於1913年,利用此式的基礎,阿爾伯特·愛因斯坦與奧圖·史特恩(Otto Stern)發表了一篇極重要的論文,首次提出所有振子在絕對零度時,仍存有的一種殘餘能量。他們以「殘餘能量」("residual energy")稱之,也用德文的Nullpunktsenergie稱呼,隨後翻譯為零點能量。他們做出了對於氫氣在低溫的比熱分析,結論為:對於相關數據的最佳說明,是當振動能量採取如下形式:[1]

\epsilon = \frac{h\nu}{ e^{\frac{h\nu}{kT}} - 1} + \frac{h\nu}{2}

因此,根據這樣的表示法,即使在絕對零度,原子系統的能量仍有值½hν。[2]
基礎物理

在古典物理中,系統能量是種相對性的描述,必須按照與某個特定給定狀態(常稱為「參考態」)的相對關係來定義才有意義。通常的設定是將靜止系統定為零能量,不過這種作法是任意性的。

在量子物理中,將能量與系統的哈密頓算符期望值做連結是很自然的作法。幾乎所有量子力學系統,此算符的最低可能期望值通常不為零;此值即稱為零點能量。

最小能量不為零的起源可以透過海森堡不確定原理來直觀了解。此原理指出一量子粒子的位置與動量不可以同時被無限精確地得知。如果粒子被限制在無限深方形阱,則它的位置至少是部份清楚的——它必須在阱裡。因此可以推論:粒子在阱裡動量不能為零,否則不確定原理會被違反。又因為移動粒子的動能正比於速度平方,所以也不會是零。然而此例卻不能用到自由粒子上,自由粒子的動能值可以是零。
零點能量的各種形式

零點能量的概念出現在許多場合,而對這些場合做出區分是重要的,此外尚有許多與零點能量有密切關係的概念。

在普通量子力學中,零點能量是系統基態所具有的能量。這樣的例子中最有名的是量子諧振子基態所具有的能量E={\hbar\omega\over 2}。更精準地說,零點能量是此系統哈密頓算符的期望值。

在量子場論中,空間的織構(fabric)可以視作是由場所組成,而場在時間與空間中各點是個量子化的簡諧振子,並且有相鄰振子的交互作用。在這情況下,空間中各點都各有E={\hbar\omega\over 2}的貢獻,導致技術上為無限大的零點能量。又一次,零點能量是哈密頓算符的期望值,但在這裡,「真空期望值」這個辭彙更常使用,而能量稱為真空能量。 在量子微擾理論,有時候會說:基本粒子傳遞子(propagator)的單圈(one-loop)與多圈費曼圖貢獻,是來自於真空漲落(vacuum fluctuation)或者說來自於零點能量對於粒子質量的貢獻。
實驗證據

要證明零點能量存在,量子場論中最簡單的實驗證據是卡西米爾效應(Casimir effect)。此效應是在1948年由荷蘭物理學家亨得里克·卡西米爾(Hendrik B. G. Casimir)所提出,其考慮了一對接地、電中性金屬板之間的量子化電磁場。可以在兩塊板子間量測到一個很小的力,這種力——稱之為卡西米爾力,可直接歸因於板子間電磁場的零點能量變化所造成。

卡西米爾效應一開始被視作不易偵測,因為它的效應只能在極小距離被看到,然而此效應在奈米科技的重要性逐日增加。不僅是特殊設計的奈米尺度裝置可輕易又精準地測量到卡西米爾效應,在微小裝置的設計以及製程中,此一效應的影響也逐漸需要被考慮進去,以其會對奈米裝置施加不小的力及應力,使得裝置被彎折、扭轉、相黏和斷裂。

其他的實驗證據包括有原子或核子的光(光子)自發放射(spontaneous emission)、原子能階的蘭姆位移(Lamb shift)、電子旋磁比(gyromagnetic ratio)的異常值(anomalous value)等等。
重力與宇宙學
Question mark2.svg
未解決的物理學問題: 為何真空的零點能量不會造成一個大的宇宙常數?是什麼將它抵銷,而使得宇宙常數接近於零?

在物理宇宙學中,零點能量對於臆測為正值的宇宙常數提供了有意思的課題。簡單說,若此能量真的存在,則其應當會施以重力。在廣義相對論中,質量與能量等價;任何一者都會產生重力場。

這種關係聯結其中一個最明顯的困難是真空的零點能量是大得荒謬。天真地說,它是無限大的。不過可以辯稱說:普朗克尺度下的新物理會讓它在那樣的尺度下有個截止點(cut-off)。即便如此,仍會有相當大的零點能量使得時空有明顯的彎曲,而與現實相矛盾。對於此情形,至今沒有簡單的解決辦法,而將「理論上似乎相當大的空間零點能量」,以及「觀測到宇宙常數為零或很小」這兩個情形作調和,是理論物理學中的重要問題之一,而這也變為對於萬有理論候選者評比的一項標準。
推進理論

另一個零點能量研究領域是在於如何用它來產生推進。美國國家航空暨太空總署(NASA)與英國航太公司(British Aerospace)兩個單位都有相關研究計畫,不過要做出可用的技術仍有相當遙遠的路要走。要在此領域中取得任何的成功,就必須能做到對量子真空製造出斥力效應(repulsive effect);根據理論是可能的,而製造以及測量出這樣效應的實驗規劃在未來要進行。

Rueda、Haisch及Puthoff[3][4][5]三人提出了一個加速中的質量體會與零點場交互作用,製造出一種電磁阻滯力(electromagnetic drag force),而產生了「慣性」此一現象;細節參見隨機電動力學(stochastic electrodynamics)。
「免費能量」裝置

卡西米爾效應使得零點能量成為一個沒有爭議、且科學界普遍接受的現象。然而「零點能量」一詞卻已經與一些具有爭議性的領域牽扯上關係:設計與發明出所謂的「免費能量」裝置("free energy" devices),概念上與過去永動機(perpetual motion machines)有某種程度上的相似,在發展的成功度也相類似。在外國有許多業餘愛好者投入研究,宣稱有一定成果,甚至有專門討論免費能量的網路論壇。這些人自創了一個字用來形容這類裝置,叫做OVERUNITY,是指某個裝置的輸出能量大於輸入能量。也有許多公司宣稱成功研發這類裝置。但是目前科學界似乎不接受這類發明與發現,這類公司也被批評為詐騙集團。
相關專利

美國專利(U.S. Patent) 5590031——將電磁輻射能量轉換為電力能量的系統
美國專利(U.S. Patent) 6362718──不動式電磁發電機(Motionless electromagnetic generator)

相關條目

隨機電動力學
量子簡諧振子
真空劇變
盎魯效應

參考文獻

^ Laidler, Keith, J.. The World of Physical Chemistry. Oxford University Press. 2001. ISBN 0198559194.
^ 零點能量介紹Introduction to Zero-Point Energy - Calphysics Institute
^ Haisch, Bernard; Alphonso Rueda, H.E. Puthoff. Inertia as a zero-point-field Lorentz force. Physical Review A. February 1994, 49 (2): 678-694.
^ Rueda, Alfonso; Bernhard Haisch. Contribution to inertial mass by reaction of the vacuum to accelerated motion. Found.Phys.. 1998, 28: 1057-1108.
^ Rueda, Alfonso; Bernhard Haisch. Inertia as reaction of the vacuum to accelerated motion. Phys.Lett.. 1998, A240: 115-126.

延伸閱讀

Beiser, Arthur. Concepts of Modern Physics. McGraw-Hill. 1967.
Albert Einstein and L. Hopf. On a theorem of the probability calculus and its application to the theory of radiation. Ann. Phys.. 1910, 33: 1096–1104.
Albert Einstein and L. Hopf. Statistical investigation of a resonator』 s motion in a radiation field. Ann. Phys.. 1910, 33: 1105–1115.
Albert Einstein and Otto Stern,. —. Ann. Phys.. 1913, 40: 551.
Forward, R.. Extracting electrical energy from the vacuum by cohesion of charged foliated conductors. Phys. Rev. B. 1984, 30: 1700.
Forward, R.. Mass Modification Experiment Definition. Forward Unlimited. February 1996. PL-TR-96-3004.
Bernard Haisch, Alfonso Rueda and York Dobyns. Inertial mass and the quantum vacuum fields. Annalen der Physik. 2001, 10: 393-414.
Loudon, R.. The Quantum Theory of Light. Third Edition. Oxford: Clarendon Press. September 2000. ISBN 0-19-850176-5.
Milonni, Peter W.. The Quantum Vacuum: an Introduction to Quantum Electrodynamics. New York: Academic. 1994. ISBN 0-12-498080-5.
Nernst, W.. —. Verh. Deutsch Phys. Ges.. 1916, 18: 83.
Alfonso Rueda and Bernard Haisch. Gravity and the Quantum Vacuum Inertia Hypothesis. Annalen der Physik. 2005, 14: 479-498.
Sciama, D. W.Simon Saunders and Henry R. Brown, eds. . The Philosophy of Vacuum. Oxford: Clarendon Press. 1991. ISBN 0-19-824449-5

Wegerif, Boudewijn. Zero Point Energy - Fact or Fiction. Indybay. February 11, 2002 [2007-04-03]..

YAN Kun. Zero-point energy equation and average energy equation at negative absolute temperature. DOI:10.3969/j.issn.1004-2903.2011.01.018


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宇稱
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量子力學中從左手座標系變換到右手座標系時描述系統行為的一個量;用符號P(Parity)表示。可把相乘性宇稱量子數賦於量子系統和粒子,它在電磁力和強核力過程中是守恆的,但在弱核力過程中是不守恆的。弱放射性衰變具有完全的旋向性;微中子用左旋描述。
參見

微中子
量子數
弱交互作用
CP破壞
中子電偶極矩
宇稱守恆
宇稱不守恆


對稱性破缺
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對稱性破缺是量子場論中的重要概念,指理論的對稱性為真空所破壞。它包含兩種情形—自發對稱性破缺(spontaneous symmetry breaking)(動力學對稱性破缺是自發對稱性破缺的一個特例。)以及顯性對稱破缺。它們在理論物理模型中都有重要應用。著名例子分別為標準模型中的希格斯機制和超導物理中的BCS理論。

被真空解破壞的對稱性可以是整體或局域對稱性,對稱群可以是分立或連續的。
參閱

南部-戈德斯通定理
希格斯機制
自發對稱性破缺
動力學對稱性破缺
顯性對稱破缺


反常
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量子場論
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費曼圖
歷史...
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查·論·編·歷

反常(anomaly)是指經典守恆定律在量子論中的破壞,其著名例子是量子場論中的軸矢流反常(或稱為三角反常,Adler-Bell-Jackiw反常)。在量子場論模型中,如果規範對稱性出現反常,則意味著理論的不自洽性,因此它經常被用來檢查理論本身的自洽性。反常在粒子物理中有著重要的應用,其中包括對\pi介子衰變過程\pi^0\to\gamma\gamma的解釋。它與微分幾何也有著密切的關聯。
Sciences exactes.svg 反常是一個與物理學相關的小作品。你可以通過編輯或修訂擴充其內容。

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湮滅
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反物質
大綱
湮滅
裝置

粒子加速器
潘寧阱

反粒子

正電子
反質子
反中子
反μ子
反τ子
反電子中微子
反μ子中微子
反τ子中微子

用途

正子斷層掃描
反物質燃料
反物質武器

機構

ALPHA Collaboration
ATHENA
ATRAP
CERN
KEK (BELLE)
SLAC (BaBar)
IHEP

名人

保羅·狄拉克
趙忠堯
卡爾·安德森

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湮滅(英語:annihilation)是指當物質和它的反物質相遇時,會發生完全的物質-能量轉換,產生能量(如以光子的形式)的過程,又稱互毀、相消、對消滅。

其遵守愛因斯坦的質能守恆定律E=mc2。其中E為湮滅產生能量,m為參與的正物質和反物質湮滅前總靜止質量,c為光速≈3x108米/秒。舉例來說,二分之一克反物質湮滅所產生的能量大約與廣島市原子彈爆炸所產生的能量相當(即是一克反物質湮滅所產生的能量約為20-30千噸TNT當量,或者是大約200萬千卡)。

一個正電子和一個電子碰撞後湮滅,通過光子的形式釋放能量,這一過程仍然滿足電荷守恆定律,因為湮滅前後宇宙的電荷總和保持為0。
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重力奇異點
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汉漢▼
廣義相對論
G_{\mu \nu} + \Lambda g_{\mu \nu}= {8\pi G\over c^4} T_{\mu \nu}\,
入門、數學形式
显示▼基礎概念
显示▼現象
显示▼方程式
显示▼進階理論
显示▼愛因斯坦場
方程式的解
显示▼科學家
查·論·編·歷

引力奇異點,也稱時空奇異點或奇點,是一個體積無限小、密度無限大、時空曲率無限大的點。

兩種最重要的時空奇異點的類型分別是曲率奇異點和錐形奇異點。奇異點亦可根據事件視界的存在與否作分類,不被事件視界覆蓋的稱為裸奇異點。根據廣義相對論,在大爆炸發生以前,字宙的初始狀態為一奇點。根據大爆炸理論,廣義相對論及量子力學會在奇異點處失效;但量子力學實際上並不容許粒子佔據比自己波長小的空間。另外,廣義相對論亦預言奇點存在於黑洞之內:任何恆星因引力塌縮至小於其史瓦西半徑後會形成黑洞,產生一個被事件視界包圍的奇異點(同樣,黑洞形成的理論並沒有考慮量子力學)。這種奇點被稱為曲率異奇點。
Sciences exactes.svg 引力奇異點是一個與物理學相關的小作品。你可以通過編輯或修訂擴充其內容。


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夏月之夢~ 《前一篇 回他的日記本 後一篇》 思念之圓~
 
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時間:2012-05-28 16:13
她, 76歲,新北市,金融保險
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