Page 250 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源

在时间 Ti 内，可发生 n 次偶联和脱偶，生成 n 个虚光子，也就是说，一个电子（单位电荷）
在单位时间内通过与真空进行物质交换所产生的虚光子的数量为常数。每个虚光子的频率νi、
波长λi、能量 Ei 等物理量为常量，虚光子的电场强度 Ei、矢势 Ai、动量 pi 等矢量的绝对值
也为常量。这些虚光子所构成的虚光子场与点光源周围的光场类似（参见图 12-4b），故可
参照光场的场强公式（12.3）式来描写虚光子场的场强，即

I  N i h i （13.6）
i
Ii 表示虚光子场的场强，Ni 是虚光子流密度，νi 是虚光子的频率。上式也可以写成


I i  S i    E  E  （13.7）

A 2
I  r i 2 （13.8）
i

Si 是坡印廷矢量的瞬时值（即单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的虚光子的能量），
Ai 为振幅，r 是场点距场源电子的距离。设虚光子场中每一个虚光子的电场强度为 Ei，那么
任意 P 点的电场强度 E 应等于 P 点附近的虚光子的电场强度的矢量和，即

E   E i （13.9）

或写成

E  N E i （13.10）
i

E 为 P 点附近的虚光子的平均电场强度。由于虚光子流密度 Ni 与距离 r 的平方成反比，所
i
以 E 与 r 的平方成反比。
这里的虚光子场与狄拉克设想的虚光子场有所不同。虽然狄拉克把电磁场当作包含无限
多虚光子（谐振子）的系统，但是他所定义的虚光子是遵循不确定性原理的即生即湮的虚粒
子，而且他把电磁场的场强（E，B）随空间位置的变化归结为虚光子（谐振子）的频率的
改变。由图 13-1 可知，电子周围的虚光子不是即生即湮的虚粒子，而是一种具有确定能量
和波长的自旋为零的粒子，它们不会湮灭或消失，而是加载于真空中的相消干涉弦并以绝对
速度 c 向远处传播。在传播过程中，虚光子的频率、波长和能量保持不变，但虚光子流密度
Ni 随空间位置的改变而改变，表现为场强（E，B）随空间位置的改变而改变。
静止电子与真空进行物质交换时，进出电子波包的物质总量相等。这一物质交换过程可
以用一个积分方程来描写
  d   J dS  0 （13.11）
t  V u m  m
S

Vu 是电子波包的内禀空间的体积，ρm 是电子波包的质量密度，S 为电子波包的边界面积，Jm
是质量流密度矢量。上式左边表示单位时间内电子波包的质量增量，等号右边是矢量 Jm 在
电子波包边界面 S 上的面积分。上式等于零，表示进出电子波包的电磁波样物质相等，电子
处于静止或匀速直线运动状态。如果上式大于零，即

  d   J dS  0
t  V u m  m （13.12）
S

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