研究者使用的金属板,其厚度只有o。o5微米左右。
当两片金属板之间的间隙只有1o纳米1oo个原子的直径时,在金属板上产生了大约相当于一个标准大气压的压力。
这是为什么呢?
假设量子真空涨落现象存在,那么在金属板的内侧和外侧会同时产生虚光子。
这些虚光子的波长是很大的一个范围,各种波长的虚光子都存在。
但是由于金属板间隙的限制,在金属板的内部,较长波长的虚光子会被排挤出去。
因此,金属板内部的能量密度就会小于外部的能量密度。
这就产生了一种使得金属板相互靠近的力,表现出相互吸引。
这就是著名的卡西米尔效应,这个力也叫卡西米尔力。
中间产生力的过程非常复杂,需要用到量子场论、真空极化等知识。
根据计算,实验测量到的力与理论预测值相差只有1%。
卡西米尔效应有力地证明了量子真空涨落现象的存在,同时也证明了真空零点能的存在。
后来,物理学家通过量子场论,从理论上计算出真空零点能的密度高达2x1o^1o3焦耳每立方厘米。
这是一个极其恐怖的天文数字!
什么概念呢?
你伸出五指,然后握拳,你拳头所在的空间范围内,其蕴含的真空零点能比整个宇宙所有物质的能量都要高。
这简直和天方夜谭一般!
但是,天文学家通过对宇宙的观测和计算现,真空零点能的能量密度仅有2x1o^17焦耳每立方厘米。
物理学家的理论预测和天文学家的实验测量,结果竟然相差了整整12o个数量级。
很明显,两者必然有一个是错误的。
总之,后世物理学界对于真空零点能的存在已经达成共识,没有疑问。
但是关于它的各种性质,还在继续深入研究当中,属于天空中的乌云。
所以,此刻李奇维无法准确回答对方的问题。
他接着说道:
“现有的量子力学还不足以描述量子真空涨落行为。”
“所以我认为,量子力学还远远没有展到尽头!”
轰!
这一下,会场内彻底轰动。
薛定谔、海森堡等人皆是震撼不已。
他们俩都以为自己的理论就是量子力学的最终版本了。
然而在布鲁斯教授眼里,这还不是终结?
量子力学的神奇,越了他们的想象。
不过,他们很认可布鲁斯教授的判断。
真实历史上,量子力学之所以会进化到量子场论,就是因为对真空的研究。
所谓的量子场论,顾名思义,就是把量子概念和经典场论在一起还加上狭义相对论。
传统的量子力学中,只有能量、粒子等是量子化的。
但是物理学家现了一些不能解释的现象。
比如光子在电磁场中的运动和相互作用。
按照经典场论的观点,电磁场是连续地、均匀地分布在宇宙真空中。
但是这种连续的场和量子化的光子之间就产生了矛盾。
毕竟一个是连续的,一个是间断的,哪怕数学计算上,就会出现问题。
于是,以狄拉克为的一批物理学家突然奇想:
干脆把场也给量子化了!
他们先瞄准的就是电磁场,因为物理学家对于电磁场最熟悉。
狄拉克通过数学证明了,可以将电磁场作为一个具有无穷维自由度的系统进行量子化。
量子化后的电磁场不是连续的,而是离散的。
这样一来,离散后的电磁场和光子的行为就能很好地统一了。
量子场论就此诞生。
它可以说是后世最重要的一个物理理论框架。