真空漲落會不會影響光速?

時間 2021-05-30 03:01:30

1樓:Massless

開始之前,糾正題主乙個錯誤,虛粒子對不是真正的粒子,不可以用「速度」這個概念描述。

下面我試著給乙個「物理」的解釋。

粒子分兩種,光速傳播的,和不能達到光速的。光子作為乙個光速傳播的向量粒子,有兩個震動模式。而不能達到光速的向量粒子則有三個震動模式。

但是模式的數量是守恆的,所以想讓光有質量,至少系統裡要有乙個標量場可以「變成」光子的第三個模式。然而我們的系統中只有電子/正電子,它們都是旋量場,所以不能和光子合併。光子震動模式的數量變不了的話,速度也只能是光速。

補充:1,以上邏輯只在耦合強度比較弱時成立。實驗上我們知道光子和電子的耦合是很弱的。

2,即使系統中有標量場,這個場也必須有一些特殊的性質才可以「加入」原本光速傳播的粒子。比如西格斯場就有這個能力,讓原本光速傳播的弱相互作用粒子們變成亞光速。

3,完整描述以上機制的是量子規範場論。在這裡理論框架下,虛電子對的影響是可以計算的。計算結果是虛電子對不影響光子的速度。

2樓:Again

搬個板凳過來看看有沒有個物理解釋。

答案是不會。

是這樣的:

光子會不會低於光速的等價命題是:光子是不是因為真空漲落帶靜質量了?

數學上回答這個問題有兩個辦法:

1、微擾法計算一圈修正(第一級量子效應)的光子傳播子。算完後發現在一圈修正下,光子仍然不帶質量。然後算兩圈圖……

2、光子靜質量為0與系統的U(1)規範對稱自洽(這個三言兩語講不清)。那麼問題就變成了:量子效應會不會破壞系統的U(1)規範對稱?

再進一步是已知QED的拉氏量滿足U(1)規範對稱,那麼它的路徑積分是不是也在U(1)規範變化下不變?亦即,QED的路徑積分元是不是會在U(1)規範變換下給出乙個額外的Jacobian?算完後發現不會。。。

是不是覺得完全沒拿到什麼有用的資訊?嗯,咱就是來拋個磚的。

PS:說說你那個影象的問題。光子確實能化作正負電子對,但那是虛電子,虛電子的走路方式與實電子不一樣。

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