通过粒子与场的相互作用,我们可以解释和预测诸多物理现象,例如光的传播、电磁波的辐射、基本粒子的相互作用等等。本文将重点介绍粒子与场的相互作用理论的发展及其在物理学中的应用。 粒子与场的相互作用理论的发展源远流长,最早可以追溯到二十世纪初的经典电动力学理论。经典电动力学试图通过电荷和电磁场的相互作用来...
在量子场论中,粒子与场之间的相互作用是通过粒子场算符和场算符之间的运 算来描述的。粒子场算符描述了粒子数目的变化,而场算符描述了相应场量的演化。 通过这种相互作用,场的激发形成了一种粒子的“轮廓”,使得我们可以观测到粒子 的存在。 除了相互作用外,粒子和场还可以通过量子力学中的波粒二象性来相互转化。
因此我们可以说,标量场对称性自发破缺产生了格德斯通玻色子\theta,原本没有质量的矢量场A_\mu吃了格德...
考虑一个相对论性的粒子与 外场的相互作用,外场本身是一个洛伦兹标量(标量场) \Phi(x)(无量纲) 那么一个相对论性的粒子与它的相互作用可以写成: S=-mc\int\text e^{\Phi(x)}ds\\ 考虑粒子的运动方程。 分割线 三维形式 类比自由粒子,有拉格朗日量 L=-mc^2\sqrt{1-\frac{\mathbf v^2}{c^2}}e...
电磁相互作用是描述带电粒子之间相互作用的理论,它由电磁场和带电粒子的量子场构成。电磁相互作用负责描述原子核的稳定性、原子的结构以及光学现象等。弱相互作用是一种较为特殊的相互作用,它描述了放射性衰变和粒子变换等现象,同时也是构成核力和质量的原因之一。强相互作用则是描述带有强荷粒子之间相互作用的理论,它...
电场强度可以用来建模电场。在电场中,电荷之间相互作用的力可以用电场强度来描述。因此,我们可以通过计算电场强度来建立电场模型,从而更好地理解电场的性质和行为。3.电场的调节 电场强度可以用来调节电场。在一些应用中,需要调节电场的强度和方向,以实现特定的目的。例如,在电子加速器中,需要调节电场的强度和方向...
强相互作用就是密度大的两个粒子,一个粒子存在于另一个粒子表面相互之间的引力,虽然一个粒子存在于另一个粒子表面是零距离,即另一个粒子的半径处,半径处是形成引力场粒子场强最强处,也就是说,零距离就是半径处。 我在《探索带电粒子表面及内部的静电力计算》一文中计算了两个质子的静电力和引力,计算的结果是,...
场是在空间中描述粒子存在性和相互作用的数学对象。量子场的形式通常采用了包含场算符的哈密顿量。场算符是由场的激发产生的,它们可以通过傅里叶变换与各种动量和能量的激发相对应。这样,量子场论将粒子描述为量子激发的结果,而不是孤立的实体。 在量子场论中,场算符满足一组重要的基本对易关系,即庞加莱对称性和...
场的相互作用是量子场论中的核心概念之一。通过相互作用,不同场之间可以交换能量和动量,并且这种交换过程可以导致粒子的产生和湮灭。在相互作用中,场之间会发生相互作用项的耦合,这些相互作用项可以看作是场的相互作用势能。通过求解相互作用项的方程,可以得到场的演化方程,从而描述粒子的产生和湮灭过程。 在量子场论中...
是爽子平行运动且方向相反的中性场,类似于普通物体之间的引力场。涡量场在物体内部和外部的表现有所不同,我们称之为体内场和体外场,或简称为外场。基本粒子的外场主要影响粒子之间的相互作用,而体内场则决定了粒子本身的存在状态。对于这些深入的理论,更多详细内容可以在《系统相对论》第二章中找到。