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当前量子场论中的几个疑问(2)

已有 3298 次阅读 2014-2-26 12:33 |个人分类:未分类|系统分类:科研笔记| 基本粒子, 量子场论

当前量子场论中的几个疑问(2)

 

常有人询问,一对正反粒子为何会湮灭?一个较为普遍的回答是:“这是由于这两个粒子的重子数或轻子数一正一负,致使其总数为零的缘故”。但这不过是实验事实的总结,还没有表示出物理本质。对于这个问题还可以提出如下看法:“倘若认为正粒子的质量为正值,反粒子的质量为负值,但两者绝对值相等,则当正反粒子相碰时,正负质量相消为零,因之正、反粒子便湮灭了”。这种看法可以认为是反映了物理本质并肯定了质量守恒。

那么,反粒子的质量是否为负值呢?还可更一般地问,是否存在质量为负值的粒子呢?这类问题一直有物理学者在研究。令人难解的是,质量为负值的粒子总是有一些奇怪的表现,例如质量为正的粒子吸引质量为负的粒子,而质量为负的粒子排斥质量为正的粒子,可形成质量为负的粒子追赶质量为正的粒子之现象[1]。如果是反粒子追赶同类的正粒子,还可使它们的加速度完全相同,速度也完全相同,致使它们不可能相碰,也就不能湮灭了。可是,到目前为止,上述这些表现,既没有实验证实,也没有实验否定。

在场论中,于一定条件下,可以证明正能量定理,即一个孤立的物质体系之能量为正值。由于当物质体系静止时,其能量正比于质量。因之在量子场论中,通常认为粒子的能量恒为正,粒子的质量也恒为正。可是在另一方面,于量子场论中,不仅考虑了波动方程的正能解,还考虑了波动方程的负能解,但把正能解和负能解分别对应于粒子的消灭和产生,但这种对应主要是用数学公式来表示,其物理实质解释得不够。

上述讨论都表明在当前的量子场论和基本粒子理论中,还存在很多缺点和疑问。对其重新进行分析探讨是很有必要的。本博主还认为,有些分析探讨不必等到新一代的粒子加速器的建成,无论是在实验和理论方面,都可以做些工作。

参考文献

[1] H. Bondi. Negative Mass in General Relativity , Rev. Mod. Phys. 29, 423.

 



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2 董焱章 杨新铁

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