正负电子对撞机的作用绝不仅仅是一对正负电子相撞产生光子和能量那么简单,一对光子也可以相撞产生一对正

正负电子对撞机的作用绝不仅仅是一对正负电子相撞产生光子和能量那么简单,一对光子也可以相撞产生一对正负质子之类,而相撞使相撞所处的那部分真空可以激发到高能态,可以产生更多各式各样的基本粒子,为研究宇宙的起源和组成服务。中产生更多各式各样的基本粒子?怎么理解?是哪些粒子?电子很小?粒子怎么产生?能量物质守恒吗?
2026年09月25日 08:08
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无中生有在经典的物理学中认为是不可能的,能量与物质的守恒也被认为是物质世界发展的铁律。但是,在微观领域中,许多量子效应会推翻这些铁律,使得局部产生非常奇怪(其实一点也不奇怪,只不过难以接受)的现象。
按照量子力学的正统解释(哥本哈根学派的解释),由能量和时间的不确定性关系会产生这样一副图景:在非常短的一瞬间内,就算是真空也会有很大的能量涨落,这些能量通过各种粒子表现出来(现在有的理论说我们的宇宙就是这么产生的)。这些粒子有各种不同的性质,但一般寿命都非常短,因为在长时间内还必须保证能量守恒。所以在量子力学中,能量物质守恒是比较长一段时间内的守恒。实际上“比较长一段时间”也是非常短的,至少数量级要和普朗克常数相差不多时这种能量涨落现象才会比较明显。
研究粒子产生与湮灭的学科是量子场论(QFT),其中各种不同的粒子已经按其各自性质归纳在一个标准模型(SM)里。2013年的诺贝尔物理学奖,对希格斯波色子的预测就是这方面的成果。