費曼文章
以下是費曼的一篇文章,僅供參考:
論真空中的物質:
量子力學的數學處理方法對於非專業人士來說似乎極其複雜且令人困惑。有人可能會說:「這個數學結構完全是建立在一些神秘觀念之上的,諸如能量子的概念等等,這些都是不透明的、神秘的東西。」我想儘可能用簡單的語言來解釋這些概念。
真空是空的嗎?它是什麼?它完全空著嗎?從某種意義上說,真空是空的,因為沒有粒子。然而,我們不能從另一個意義上說它完全空著,因為粒子的波動在那裡。在波的相互作用下,粒子可以出現或消失。在某種意義上說,粒子是絕對零點處的一種無形的、非物質的場。這聽起來像是形上學的東西,但我試圖把它說得更具體一些。
讓我們從能量子開始。能量子是一個物理常數,它決定了粒子之間的相互作用傳播的速度。它就像一個波的波長。如果一個波的波長越大,那麼這個波就越不敏感於其他物體的存在。換句話說,它不會因為其他物體的存在而改變其自身的性質。這就像一個池塘里的水波,如果水波的波長足夠大,那麼即使一艘船在波浪中穿行,水波也不會注意到船的存在。反之,如果一個粒子的波動波長太小,那麼它的性質就會像是被吸收或吸收一樣發生改變。這是物質在某些條件下的唯一可能性——它可以變得極其敏感於環境的存在,從而迅速地變化或消失。在極端的情況下,這個粒子將只存在於其周圍的環境中,只對周圍的環境有所感覺而不能進行任何自主的行動。然而這只是關於「物」和「質」的討論,還沒有涉及到「真空」。
現在我們討論真空中的物質。在量子力學中,真空是一個充滿粒子的世界——它充滿了粒子的波動。這些波動就像水波一樣,它們在空間中傳播並產生粒子。這些波動並不是普通的波動——它們是量子化的波動。這意味著它們只能以某些特定的方式存在——它們只能以最小的能量包的形式存在。這些能量包被稱為「量子」。這些量子在空間中傳播並產生粒子對——當它們相遇時,它們會合併成一個粒子和一個反粒子或反之。當這個粒子與反粒子相遇時,他們將湮滅並釋放出能量。這種能量以光子的形式傳播出去——這就是我們所說的「真空中的光」。
因此,真空並不是空的——它充滿了粒子的波動和光子。這就是為什麼當我們把一塊磁鐵放入真空時,它會立即失去磁性——因為它把原本被其吸引的電子和光子推開,而電子和光子之間的相互作用力遠大於磁鐵和電子之間的相互作用力。換句話說,它們已經改變了環境——它們改變了環境的真空狀態。這就是為什麼我們說粒子能夠影響環境——因為它們能夠改變周圍的真空狀態!換句話說,如果你移動粒子並影響周圍的真空狀態,你也會影響粒子本身。這是一種奇怪的效應——如果我們不是在處理像光子和粒子這樣的特殊實體的話——可能會讓我們得出「鬼魂影響環境」這樣的結論。不過不要誤解——這是一個極度簡化的版本的科學解釋——這不是一篇科幻小說或者驚悚小說的稿件。這是科學的真實過程和它的發展方式!讓我們一起來學習如何利用和理解這些基本概念吧!
希望這篇文章能幫助你更好地理解費曼的文章!
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