虚拟粒子:物理学家巧妙的簿记技巧如何成为现实的基础

一位物理学家解释了虚拟粒子的概念以及为什么它们对研究很重要。

来源:Space.com: NASA,太空探索和天文新闻

本文最初发表于 The Conversation。该出版物将这篇文章贡献给了 Space.com 的专家之声:专栏与见解。

本文最初发表于 对话。 该出版物将文章贡献给 Space.com 的 专家声音:专栏与见解

一种被称为虚拟粒子的巧妙数学工具解开了亚原子粒子奇怪而神秘的内部运作原理。如果没有这个工具,原子内的这些粒子会发生什么就无法解释。使用虚拟粒子的计算以惊人的准确性预测了亚原子粒子的奇异行为,以至于一些科学家认为“它们一定确实存在”。

虚拟粒子

虚拟粒子并不真实——正如它们的名字所言——但如果你想了解真实粒子如何相互作用,它们是不可避免的。它们是描述自然界中发现的三种力的重要工具:电磁力以及强核力和弱核力。

电磁学 强者 弱核

真实粒子是可以通过适当的仪器“看到”或检测到的能量块;这个特征使它们变得可观察或真实。另一方面,虚拟粒子是一种复杂的数学工具,而且是看不见的。物理学家理查德·费曼发明它们是为了描述真实粒子之间的相互作用。

物理学家理查德·费曼

但许多物理学家并不相信这种固定的区别。尽管研究人员无法检测到这些虚拟粒子,但作为计算工具,他们预测了许多微妙的影响,超灵敏的实验已证实这些影响达到令人难以置信的小数点后 12 位。这种精度就像测量北极和南极之间的距离一样,比一根头发的宽度还要好。

预测许多微妙的影响 什么是虚粒子? - YouTube 观看
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