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LT3648 2017-11-5 03:33 PM

狄拉克之海一問

狄拉克之海(英文:Dirac sea)是英國物理學家保羅·狄拉克在1928年為解釋狄拉克方程式的自由粒子(例如,電子)解中出現反常的負能量態而提出的真空理論假說。他提出一個真空中實際充滿了無限多的具有負能量的粒子態,因而這樣的真空模型被稱作「狄拉克之海」。狄拉克在這個真空中假想了正電子的存在,它們作為電子的反物質粒子,被認為是狄拉克之海中的一個洞;而正電子的存在則在1932年由卡爾·安德森在實驗中證實。

狄拉克之海的缺陷
狄拉克之海模型雖然成功預言了正電子的存在,但它的缺陷也是顯而易見的:狄拉克之海的存在要求真空中充滿無限多的負能量態電子,這也使得一個「絕對真空」的存在還需要無限多的正能量態電子。同時這個真空中由於具有無限多負能量態的電子,因此它具有無限大的能量密度並且這是不可測量的,只有密度變化是可測量的。特別是在反玻色子在實驗中被發現後,由於玻色子不受包立不相容原理的約束,狄拉克之海並不能對反玻色子的存在作出解釋。
二十世紀三十年代後發展的量子場論重新詮釋了狄拉克方程式的含義,量子場論將狄拉克方程式中的 {\displaystyle \Psi } \Psi解釋為場算符。在量子化狄拉克場的過程中,需要假定場算符滿足反對易關係而非對易關係,後者會導致負能態的出現。[1]通過所謂粒子-電洞變換,正電子能夠被當作一個實在粒子對待而不再是狄拉克之海中的一個空洞,而真空態也真正成為一個不存在粒子的「絕對真空」。相關的量子場理論對反粒子的解釋更具有說服力,它能夠同時對反玻色子和反費米子作出解釋並且能保證原有狄拉克之海解釋的正確性,但仍有一些問題未能解決,特別是關於真空具有無限大的能量。


請問狄拉克之海是否已不成立,已淪為一個形而上的存在問題?

LT3648 2017-11-6 03:22 PM

在下覺得狄拉克之海的負能量、正物質、反物質及正能量(包括能量守恆系統中的所有各種能量),可比擬中國哲學傳統上相信的無極生太極,太極生兩儀。所謂無極生太極,是指物質世界由虛蕪混沌而來。太極生兩儀是指物質世界的二極,也就是指陰和陽.陰是指一砌負面的.蘊藏的.被動的.寒冷的和下降的東西。而陽則是指一砌正面的.主宰的.主動的.炎熱的和上升的東西。陰和陽的存在是從物質和現像的相對性而產生的,陰和陽是相對的現像,是不能獨立存在的。

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LT3648 2017-11-7 11:51 AM

不過,未搞清錯暗能量暗物質是甚麼前,狄拉克之海之說應予保留。
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