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,来解释电磁场。
在一个人死后去追溯他的心理倾向是很不明智的,但保罗·狄拉克很可能有自闭症。
他不在意社交中的寒暄,也不渴求声望和魅力,他只从字面上理解人们的话。
他非常缄默,以至于他的学生开玩笑地发明了“狄拉克单位”
这个词,指每小时说一个词的讲话速度。
[2]
我还要讲另一个笑话。
你听说过神奇拖拉机吗?它沿着路走,变成了田野(3)。
这个笑话(勉强)说得通,因为拖拉机变成田野的想法是荒谬的。
拖拉机这样的庞然大物不可能变成平坦的田野,因为物质和场是不同的东西,它们不可能相互转换。
但在量子场论中,我们正是这样做的。
光子是一种粒子(它是稳定的),但由于它具有波动性(波是背景介质中的一种振**),因此必然有一种场是随着光子振动而产生的。
在经典物理中,我们认为电磁场上下起伏;但在量子力学中,我们认为能量是场中的孤立光点,就像心脏监护仪上的峰值。
对宇宙来说,电磁场是一个平静的背景,但如果特定的区域受到扰动,该区域就会聚集起来,形成一个集中了能量的扭曲的小结。
这种场扰动而产生的能量包就是“电磁场的量子”
,是背景中的一个方块,是一个光子。
在三维空间中绘制场量子是很困难的,因此大多数图表都把场想象成平面,粒子从场中出现。
如上图所示。
一个有用的方法是,想象一张铺在床垫上的平滑床单。
如果我们拔起床单上的一点,就可以创造出一个微型织物山,它代表场量子。
如果你愿意,床单就是粒子。
这些场量子(粒子)可以从一个点转移到下一个点,给人一种穿越真空的感觉。
我们只需要记住,真实的场其实是三维的,它在各个方向上围绕着我们,并且电子从三维场中被激发出来。
有时我会把场想象成从桶里挖一勺冰激凌。
在我们挖之前,冰激凌平面是未受干扰的电磁场,当我们从中挖出小球的时候,就相当于我们在实验中探测到了光子。
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