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场态粒子自发对称性破缺特性

已有 461 次阅读 2023-9-16 10:07 |个人分类:暗物质构筑物理学天文学新框架|系统分类:科研笔记

场态粒子自发对称性破缺特性

确认能够以自由状态存在的各种最小物质统称为粒子。电子、中子、质子等是最早认识的一批粒子,陆续发现了大量的粒子的数目达数百种,粒子是物质存在的一种基本形式。

场是物质存在的另一种形式,这主要在于场态粒子散布于整个空间。场态粒子与显态粒子相互渗透并相互作用。场态粒子蓄积的不同势能对应不同形式的场,场的激发表现为场态粒子的电离或正反粒子对显现,不同激发态表现为粒子的数目和状态不同。场的退激发表现为粒子对结合或场态粒子隐身。场态粒子与显态粒子相互作用引起激发态的改变,表现为粒子的各种反应过程,也就是说场是物质存在的另一种基本表现形式。

实际上,场态粒子的激发,并未真正被电离成正反粒子,只是场态粒子受到其它粒子诱导震荡,对称性出现破缺;场态粒子的退激也不是真正意义上的正反粒子对结合湮灭,而是对称性破缺的场态粒子恢复其对称性。

只有极端情况下的激发与退激,才真正出现场态粒子被分解为正反粒子对,然后正反粒子对又结合为对称的场态粒子。由于一般情况下,场态粒子接受到的能量均很小,不足以令其分解为正反粒子对。

而场态粒子的激发与退激实际上就是场态粒子间相互诱导交换光子,激发态粒子是对称性破缺粒子,由于对称性被破坏,就具有恢复对称性的势,就能诱导其它场态粒子成为激发态。实际上,受力机理与传播机制这与机械波没有本质区别。

与机械波不同的是,传递机械波的振源不会自发振动。然而场态粒子能够自发的对称性破缺。所谓的场态粒子自发的对称性破缺,就是场态粒子之间时时刻刻地相互作用交换光子。

当只有场态粒子时,场态粒子电荷、质量、密度、状态等都是均匀的,具有良好的对称性。场态粒子内部的对称粒子时刻运动,偶极矩不断变化,产生各种不同的瞬时偶极。场态粒子之间的瞬时偶极会不断相互诱导,产生瞬时诱导偶极。在没有显态粒子时,场态粒子之间仍会不断相互诱导,以自身热辐射的形式不断相互作用交换能量并形成所谓的微波背景辐射。场态粒子的各种运动状态的概率相同,因此整体上具有良好的对称性。也就是说,只有场态粒子,虽然场态粒子间不断相互作用交换光子传递电磁波,但场态粒子电荷、质量、密度、状态等整体上都是均匀的,因此不会形成宏观物质的相互作用。但从场的本质来看,一切场都通过光场来传递。也就是说,即使宏观上没有表现为任何场的特性,场态粒子间也不断地交换光子传递电磁波,这就形成了光场,也就是大家所熟知的电磁场。

隐身态是场态粒子与众不同的特性,而自发的对称性破缺是场态粒子另一个与众不同的特性。实际上,真空零点震荡就是场态粒子自发对称性破缺引起的相互诱导震荡,而宏观上也会表现出电磁波的传递,微波背景辐射就是场态粒子自发对称性破缺引起的,是场态粒子自身的热辐射,是唯一无法屏蔽的电磁波。

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