第十五章 生死之间(7/7)
虚粒子,是虚粒子。
虚粒子是在量子场论的数学计算中建立的一种解释性概念,指代某些微观物理过程中的数学项。它并不是真实存在的,它是一种概念化的手段。
如果一个单一的粒子被侦测到,那代表了它存在的时间长到了使它不可能成为虚粒子的程度。也即,所有能被观测到的粒子都不是虚粒子,所有虚粒子都永远不可能被观测到。
虚粒子最广为人知的存在形式,来自于霍金辐射。
霍金辐射是一种关于黑洞蒸发的理论概念,用科普语言表述,便是宇宙真空之中不断凭空诞生出虚粒子对,一个虚粒子拥有正质量,一个虚粒子拥有负质量。在诞生极短时间之后它们便相互湮灭,重归无形。所以在宏观层面并不违反质能守恒定律。
如果虚粒子诞生地附近恰好存在一颗黑洞,那便有可能发生这种事情:携带负质量的虚粒子落入黑洞,造成了黑洞质量的降低,携带正质量的虚粒子无法湮灭,只能向外辐射出去,看起来就像是黑洞在发出辐射,导致质量的降低一样。
但这其实只是一种科普语言,并不严谨。它只是对于某一种“无法被探知”的过程的形象化的描述,为了便于计算,才提出了虚粒子的概念。
量子力学就是具有如此奇怪的特质:它会避开关于内部机制的思考,只去探究那些可观测可感知的方面。
当引入虚粒子的概念之后,许正华发现,那困扰自己已久的难题,忽然间迎刃而解。