虚光子初探

摘要：

不可直接观测的光子被称为虚光子.在量子电动力学(QED)中,真空态是以能量1/2hw和动量1/2h →k为标志的,并指出真空能会在一个吸引力(Casimir 力)作用下使两个互相平行的导体板有靠近的趋势.在一般情况下,要了解虚光子必须先全面了解光子,但后者仍有许多问题有待解决,光的波粒二象性理论也有待研究和完善.零点能(ZPE)概念是经典物理与量子物理的重要区别之一,并不能否定;但在近年来的研究中,物理学家用光子作为振荡源的随机分布,或用标量场及场的Green函数径迹,可顺利完成对Casimir力的推导.虽然多年来人们援引Casimir效应作为量子场的ZPE是实际存在的迹象,但令人惊奇的是不用零点起伏(甚至不用真空)也能导出Casimir的结果,亦即ZPE不在计算中出现.换言之,对Casimir效应描述而言ZPE是启发性的辅助计算手段,但并非必要条件.这就留下了深层的疑问--ZPE为何缺乏真实存在的实验证据?消失态在电磁环境中是常见的,基本特点是场强随距离增大而指数地减小,并在传播方向上无相移.可以认为消失态具有虚的波矢量.已有若干研究工作显示,由QED表述的虚光子特性在一些消失模实验中被观察到.因而从物理意义上提出了下述观点-消失模是虚光子.

关键词：虚光子、Feynman图、零点能、Casimir力、消失态

所属期刊栏目：18

分类号：O41(理论物理学)

在线出版日期：2011-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：19-31,35