真空在不断地产生正反粒子对?不太了解,这个有什么理论支持或是观测证明吗?那黑洞蒸发也是猜测的了？

真空在不断地产生正反粒子对?不太了解,这个有什么理论支持或是观测证明吗?那黑洞蒸发也是猜测的了？
真空在不断地产生正反粒子对?
不太了解,这个有什么理论支持或是观测证明吗?
那黑洞蒸发也是猜测的了？

真空在不断地产生正反粒子对?不太了解,这个有什么理论支持或是观测证明吗?那黑洞蒸发也是猜测的了？
真空的性质
真空具有如下性质：
1、空非无.如果真空中没有粒子,我们就会准确的测出场(0)与场的变化曲率(0),然而海森堡不确定性原理表明,我们不可能同时精确地测出一对共轭量,所以,可以“空”,不能“无”.因此,在真空中,粒子不停地以虚粒子、虚反粒子对的形式凭空产生,而又互相湮灭,在这个过程中,总的能量保持不变.
2、真空存在极性,因此说真空是不对称的.但这种不对称是相对局部的,在相对整体上又是对称的,如此的循环嵌套构成了真空的这个性质.
3、真空的每个局部具备了真空的全体性质.大和小是相对而言的.时间也是相对于空间而言的,时间不能脱离了具体的空间而单独的存在.
人类关于真空的认识经历了几次根本的变革和反复.古希腊德谟克利特的原子论认为所有的物质都是由原子组成,原子之外就是虚空.17世纪R.笛卡儿提出以太漩涡说,认为空间充满了以太,并用以说明行星的运动.不久I.牛顿建立以运动三定律和万有引力定律为基石的牛顿力学,成功地解决了行星绕日运动问题,引力被认为是超距作用的,无需以太作为传递媒介,从而否定了以太论.19世纪发现光的波动性,认为波的传播必须依靠介质,特别是后来发现了电磁场的波动性,以太论再度兴起,认为宇宙中不论何时何地,任何物体内无不充满了以太,光和电磁波被解释为以太的机械振动.后来虽然在观念上有所变化,把光和电磁波看成电磁场的振动,但以太仍然保留着某种绝对的性质,它可以看成是描述万物运动的绝对静止的参考系.19世纪末20世纪初各种试图探测地球相对于以太运动速度的实验均告失败,A.爱因斯坦建立狭义相对论,再次否定了这种作为绝对静止以太的存在.稍后,爱因斯坦在用场论观点研究引力现象时,已经认识到空无一物的真空观念是有问题的,他曾提出真空是引力场的某种特殊状态的想法.
首先给予真空崭新物理内容的是P.A.M.狄拉克.狄拉克于1930年为了摆脱狄拉克方程负能解的困境,提出真空是充满了负能态的电子海.当负能态的电子吸收了足够的能量跃迁到正能态成为普通电子时,电子海中才能留下可观测的空穴,即正电子.从体系的能量角度考查,这种情况比只有电子海的真空状态要高,因此真空就是能量最低的状态.从现代量子场论的观点看,每一种粒子对应于一种量子场,粒子就是对应的场量子化的场量子.当空间存在某种粒子时,表明那种量子场处于激发态；反之不存在粒子时,就意味着场处于基态.因此,真空是没有任何场量子被激发的状态,或者说真空是量子场系统的基态.
关于真空的近代认识不再是哲学上的思辨,而是可通过实验来检验的.有不少现象都需要用真空的近代观念予以说明.例如氢原子能级的兰姆移位和电子的反常磁矩,实验上已经以非常高的精度证实了真空极化的效应；高能正负电子对撞湮没为高能光子,反之高能光子可使真空激发出大量的粒子,也是很好的明证.对于真空的认识尚属初级探索阶段,物理学家还在探索真空自发破缺和真空相变等问题,必将推动物理学的进一步发展.
物理真空:本指没有任何实物粒子存在的空间,但什么都没有的空间是不存在的.而假设你把一个空间的气体都赶跑,会发现还是不时有基本粒子在真空中出现又消失,无中生有.物理上的真空实际上是一片不停波动的能量之海.当能量达到波峰,能量转化为一对对正反基本粒子,当能量达到波谷,一对对正反基本粒子又相互湮灭,转化为能量.
黑洞蒸发在霍金的理论论文中证明
我们知道,水会蒸发.我们把一杯水放着不动,过一段时间再去观察,会发现水变少了.原来,液态的水蒸发到空气中,变成了气态的水蒸气,于是杯子中的水自然就减少了.
宇宙中的黑洞,也有一种“蒸发”的现象.黑洞蒸发这个概念,是由英国著名的物理学家霍金于1974年提出来的.
根据量子场论,真空并不是绝对的空无一物,真空中会不断地着产生出正反粒子对,接着正反粒子对又在很短时间里湮灭.什么是正反粒子对呢?这里我们简单解释一下.物理学上由狄拉克方程预言每种微观粒子都存在有它的“反粒子”.举个例子,我们知道电子是带负电荷的,而人们在实验中也发现了正电子,正负电子就是一对正反粒子对.正反粒子一相遇就会发生湮灭,同归于尽.
霍金认为,在黑洞的周围,正反粒子对产生后有四种可能的结果：一、湮灭；二、一起落入黑洞；三、正粒子落入黑洞而反粒子逃脱出来；四、反粒子落入黑洞而正粒子逃脱出来.最后一种结果的可能性最大.反粒子带有负的能量,落入黑洞之后会使黑洞的能量减少,而逃脱出来的正粒子就好像是从黑洞向外发射出了能量.这就是黑洞的蒸发.黑洞的质量越大,蒸发得越慢.
注意,由于这里说的是黑洞周围而不是内部的情况,所以黑洞蒸发并没有违背黑洞内的物质和能量不能逃出黑洞的基本原则.

只是猜测的,要是现在有人证明了,那可厉害了

黑洞是超光速物体,无法直接观测,于是就有了臆测的正反粒子.
人类认知世界主要依靠捕捉各种粒子,这些粒子目前来看最快为光速,故相对论是在光速为最大速度的基础上形成的理论.超过光速的物体人类无法直接观测到,只能通过该物体引起附近粒子的变化间接观察,当学者利用现有知识解释该现象时出现了矛盾.
显然学者已经间接观测到超光速现象,要想正确解释这些现象必须对相对论作出修正,在没有直接证...

全部展开

黑洞是超光速物体,无法直接观测,于是就有了臆测的正反粒子.
人类认知世界主要依靠捕捉各种粒子,这些粒子目前来看最快为光速,故相对论是在光速为最大速度的基础上形成的理论.超过光速的物体人类无法直接观测到,只能通过该物体引起附近粒子的变化间接观察,当学者利用现有知识解释该现象时出现了矛盾.
显然学者已经间接观测到超光速现象,要想正确解释这些现象必须对相对论作出修正,在没有直接证据的情况下是学者难以接受的.

收起