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量子涨落

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量子力学中,量子涨落(英语:quantum fluctuation。或量子真空涨落真空涨落)是在空间任意位置对于能量的暂时变化。[1]维尔纳·海森堡不确定性原理可以推导出这结论。

根据这原理的一种表述,能量的不确定性 与能量改变所需的时间 ,两者之间的关系式为[2]

其中 约化普朗克常数

这意味着能量守恒定律好像被违反了,但是仅持续很短的时间。因此,在空间生成了由粒子反粒子组成的虚粒子对。粒子对借取能量而生成,又在短时间内湮灭归还能量。这些产生的虚粒子的物理效应是可以被测量的,例如,电子的有效电荷与裸电荷不同。从量子电动力学兰姆位移卡西米尔效应,可以观测到这效应。

量子涨落对于宇宙大尺度结构的起源非常重要,可以解释宇宙为什么会出现超星系团纤维状结构这一类结构的问题:根据宇宙暴胀理论,宇宙初期是均匀的,均匀宇宙存在的微小量子涨落在暴胀之后被放大到宇宙尺度,成为最早的星系结构的种子。

场量子涨落

参见

引用

  1. ^ Browne, Malcolm W. New Direction in Physics: Back in Time. The New York Times. 1990-08-21 [2010-05-22]. (原始内容存档于2016-06-03). According to quantum theory, the vacuum contains neither matter nor energy, but it does contain fluctuations, transitions between something and nothing in which potential existence can be transformed into real existence by the addition of energy.(Energy and matter are equivalent, since all matter ultimately consists of packets of energy.) Thus, the vacuum's totally empty space is actually a seething turmoil of creation and annihilation, which to the ordinary world appears calm because the scale of fluctuations in the vacuum is tiny and the fluctuations tend to cancel each other out. 
  2. ^ Mandelshtam, Leonid; Tamm, Igor, The uncertainty relation between energy and time in nonrelativistic quantum mechanics, Izv. Akad. Nauk SSSR (ser. Fiz.), 1945, 9: 122–128 [2012-09-17], (原始内容存档于2019-06-07) . English translation: J. Phys. (USSR) 9, 249–254 (1945).

外部链接

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