Page 243 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源
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实上,真空中存在着大量的中微子,正反中微子的偶联可随机发生,所以真空量子涨落是随
机的。
由图 12-9 可知,虚正负电子偶形成之后可以有两种归宿,一种是由图 12-9c 向图 12-9d
转变,这是正、负电子的创生;另一种是由图 12-9c 向图 12-9e 转变,这是正负电子偶的湮
灭。通常情况下,真空量子涨落的结局都是电子偶湮灭,仅在某些极端条件下才可能创生出
自由的正、负电子,譬如在黑洞视界附近,虚正负电子偶可分离为正、负电子,其中正电子
落入黑洞,电子则辐射出来,形成所谓霍金辐射。
需要说明的是,虚正负电子偶的湮灭和正负电子相遇发生湮灭是不同的,前者湮灭产生
虚光子对,后者湮灭产生实光子对。图 12-10 描写了正、负电子对的湮灭过程。正电子是一
个阳性物质波包被束缚在反γ中微子闭合弦上做圆周运动所形成的体系,电子是一个阴性物
质波包被束缚在γ中微子闭合弦上做圆周运动所形成的体系。当正负电子充分靠近时,首先
形成一个正负电子偶素,在这个偶素中,正电子的阳性物质波包和电子的阴性物质波包偶联
成一个整体,类似一个光子波包(即阴阳偶联波包)。与此同时,正负电子偶素与某一方向
的相消干涉弦产生直接连接,电子偶素中的阴阳偶联波包分解成两个γ光子,并通过连接点
分别加载到两条反向对称的相消干涉弦上,形成一对运动方向相反的γ光子,同时伴生一对
正反γ中微子,即(12.7)式所描述的过程。这里产生的γ光子对是自旋为 1 的实光子。γ光
子对的自旋取决于电子偶素中正负电子的自旋状态。通常情况下,电子偶素中正负电子的自
旋可以相同(总自旋为 1),也可以相反(总自旋为 0),湮灭产生的γ光子对的总自旋相应为
1 或为 0。图 12-10 标示了一对右旋γ光子(用粗实曲线标示),由于两个光子的传播方向相
反,所以这一对右旋γ光子的总自旋为零。
+
反γ中微子
正电子 电子 右旋γ光子
湮灭
正负电子偶素 电子偶素与相消 右旋γ光子 γ中微子
干涉波弦连接
图 12-10 正负电子对的湮灭
2
γ中微子的闭合弦上加载一个质量约 0.511MeV/c 的阴性物质波包就构成了电子,其中,
2
加载波包的质量为电子的表观质量,闭合弦的质量(0.374MeV/c )为电子的非线性质量,
因此,中微子闭合弦可称为非线性闭合弦,加载的物质波包可称为表观物质波包。所谓非线
性相互作用系指表观物质(加载波包)与非线性物质(非线性闭合弦)的相互作用,通过这
种相互作用,加载波包被限制在非线性闭合弦上做圆周运动,从而形成了局域的、可观察的
非线性粒子。从对称破缺的角度看,表观物质波包加载于非线性闭合弦导致了闭合弦的反相
共轭对称性破缺,这与光子波包加载于相消干涉弦并导致相消干涉弦的反相共轭对称性破缺
相似,所不同的是,非线性闭合弦是弯曲的物质波弦(可称“闭弦”),相消干涉弦是呈直线
延伸的物质波弦(可称“开弦”)。闭弦的反相共轭对称性破缺产生可观察的非线性粒子,或
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