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真空極化
vacuum polarization
粒子-真空相互作用的效應。按照近代物理學的觀點,真空不是虛空,而是量子場系統的基態,具有複雜的結構。處於基態的量子場在不斷地振動,具有零點振動能,且具有相互作用(包括自作用),真空中各種量子場不斷地有各種虛粒子在產生、消失和轉化。在某種意義上真空像是介質,類似於電磁學中電場對電介質的極化,真空與外電磁場的相互作用產生真空極化。真空極化反過來會影響粒子的性質,導致可觀測的後果。氫原子能級的蘭姆移位和電子的反常磁矩是其典型的兩個實例。實驗觀測的結果與量子電動力學考慮真空極化效應的計算結果,在非常高的精度上完全符合一致,證實了真空極化效應。
由於量子漲落效應,宇宙會隨機產生虛弦對,而當周圍有一巨大的力場時(比如黑洞),會拆散虛弦對,產生真實粒子。這便是真空極化效應。
在量子力學里,真空並不意味著沒有任何場、粒子或能量。量子真空是一種能量為最低的狀態,它只是被稱作「真空」而已,實際上能量嚴格為零的狀態是不可能存在的。
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