百科网

首页 > 文化教育 > 科学探索

科学探索

四种基本力还有哪些知识点

科学探索万象经验2023-05-08

首先,什么是虚粒子?这些是由海森堡不确定性原理而存在的粒子。不确定性原理的一个版本指出,能量的变化乘以粒子存在的时间大于等于普朗克常数除以4π。但是量子力学的概率定律是这样的,如果粒子的能量乘以时间小于h/4π,则可以存在虚拟粒子,而不是真实粒子。这实质上意味着大自然允许虚拟粒子的短暂存在,由于能量和质量是等价的,自然会通过从真空中借用能量来创造具有质量的粒子。但是由于时间很短,因此它在被检测到之前就被破坏了。它们实际上只是潜在量子场的激发,但仅表现为力,而不是可检测的粒子。

但是,如果它们是检测不到的,那么我们怎么知道它的存在?我们无法检测到单个虚拟粒子,但我们可以检测到许多粒子被创建和破坏而产生的效应。其中一种这样的效应称为卡西米尔效应,当板外的虚拟粒子的压力高于板之间的压力时,两个紧密保持的板之间会产生物理力。

但这对于强力来说是一个难题,因为它的介导虚粒子胶子也是无质量的,然而强力的作用范围非常有限,只有一个质子的宽度。为什么它没有无限的作用范围呢?答案涉及量子色动力学。