现代物理学科普 笔记 4
现代物理学科普 笔记 4
反物质
2011 英国说要用激光撕破真空
宇宙不存在绝对真空
反物质的能量转化效率是100%
而且是以 释放出来的。
电子高速运动下有相对论
狄拉克之海：认为有带有负能量的电子
1932 发现了这种电子
和电子相遇会变成湮灭
这种粒子称为正电子，而其他叫做反粒子
而且湮灭产生的能量会产生比聚变大的多
反粒子可以组成反原子，反原子组成反物质
因此即使我们有真空，也会突然出现正反粒子对。
此时能量守恒暂时被打破，但其实是向真空借的。但湮灭又会给回真空。
想法：
在真空出现的瞬间，用高能激光使正反粒子分开，无法湮灭。
于是真空凭空出现了电子
霍金辐射
在黑洞边界冒出正反粒子。
如果反粒子落入黑洞，正粒子没进去。此时找不动粒子湮灭，能量还不回去了。
那样子反粒子因为带有负能量，会减少黑洞里的能量，那样子黑洞就会蒸发消失。
但黑洞又会不断吸收外界能量。
所以人造黑洞在地球上回转瞬即逝。
宇宙大爆炸
正反物质对称机制：宇宙大爆炸之前
未知机制使正反物质失衡。正物质变多了。
残留的正物质组成了万物。
那那些反物质去哪了，不知道、
延迟擦除量子实验
量子会发生未来改变过去的特例，但无法逆转因果律。
波动性：微观世界所有粒子本质上都是波
波只是真实图样，粒子只是因为波态坍塌成局部波，看起来像粒子
单个光子在撞击屏幕，外界能量干扰瓜女子
那样子我们如果用的是观测器，就会影响粒子，出现测量坍塌。此时不会有干涉图案
-
单个光子经过
-
使这个光子变成两个纠缠光子（BBO晶体）
单个光子是
所以变成两个后频率减半
-
一个先抵达探测器，然后观察第二个光子
2或3亮起，就可以明确知道光子的路径。相当于间接测定。
光子在经过BBO晶体，波动性已经丧失，所以永远不会产生干涉条纹。
所以理论上，所有探测器都不会有干涉条纹。
如果光子抵挡4或5，我们就不知道来自上或下。那样子路径信息被消除，我们相当于没有测量。
但在这个时候，1上面的条纹会突然变成干涉条纹。
此时我们仔细观察，发现4和5的干涉条纹恰好相反。而二者合成敲好变成非干涉条纹。
所以4和5其实没有隐藏路径信息。
所以干涉条纹只是假象，那样子只是非干涉图案被随机拆分而已。
那为什么1也会变化呢？
其实1和4、5产生纠缠关系，会提取和4和5一样的图案。
那样子和4和5保持同步。
所以并没有改变过去。
本质和不确定性原理一样，是内在属性。
量子色动力理论
夸克是目前能发现最小的粒子。
夸克包括其反物质有12种
更深层的问题：四大基本作用力
摩擦力、弹力本质是电磁力
基本力的传递必然是基本粒子
电磁力的传播子是光子
弱力是Z、W玻色子
强力是胶子
引力是引力子，但没有引入标准模型
电子会辐射光子，所以电子也是基本粒子
基本粒子的作用是同级别的。
弱力和强力发生在夸克级别上。所以我们认为夸克是基本粒子
但是夸克是不能单独存在。
夸克之前靠强力，胶子来传递强力
但强力有夸克禁闭效应，越远，力越大（和电磁力、引力相反）
能量和质量等价
撞开胶子所需能量可以转化为新粒子
那样子纠缠产生正反夸克，即介子
那样子我们就撞不开夸克了。
但我们也不知道是否有。