Состояние квантового вакуума
-
Определение и свойства вакуума
- Вакуум — это состояние с наименьшей энергией, в котором отсутствуют частицы.
- В квантовой механике вакуум описывается как состояние с нулевым значением энергии и нулевым средним значением для всех квантовых полей.
-
Квантовая теория поля и вакуум
- Квантовая теория поля описывает взаимодействие между частицами и полями, включая вакуум.
- Вакуум является неотъемлемой частью стандартной модели, описывающей все известные элементарные частицы.
-
Вакуумная энергия и симметрия
- Вакуум обладает нулевой энергией и может влиять на физические процессы, такие как эффект Казимира и космологическая постоянная.
- Инвариантность вакуума по Пуанкаре подразумевает, что вакуум обладает меньшей симметрией, чем допускает теория.
-
Виртуальные частицы и нелинейная диэлектрическая проницаемость
- Виртуальные частицы возникают из-за некоммутативности квантованных полей и могут быть экспериментально обнаружены.
- Нелинейная диэлектрическая проницаемость вакуума может быть измерена в сильных электрических полях, что может привести к анизотропии пространства.
-
Взаимодействие фотон-фотон и квантовая природа вакуума
- Взаимодействие фотон-фотон возможно только через взаимодействие с вакуумным состоянием другого поля.
- Вакуумное электромагнитное поле может быть объяснено как состояние с нулевой энергией и флуктуациями.
-
Экспериментальные исследования и интерпретации
- Эксперименты направлены на изучение свойств вакуума, таких как эффект Казимира и нелинейная диэлектрическая проницаемость.
- Существуют различные интерпретации эффектов вакуума, включая модель с поляризацией вакуума и модель с радиационной реакцией.
-
Обозначения и рекомендации
- Состояние вакуума записывается как |0⟩ или |⟩, а ожидаемое значение вакуума для поля ϕ — как ⟨0|ϕ|0⟩.
- Для дальнейшего чтения рекомендуется книга «Структурированный вакуум — размышления ни о чем».
Полный текст статьи: