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关于真空

作者:jqsphy(xxx.xxx.xxx.xxx) 07.19 15:17

主帖:致HUDEMIN 作者: [jqsphy]

场论真空结构和性质的研究具有重要意义，正如大量文献所揭示的，它吸引了许多研究者的兴趣。真空具有许多效应，如反映真空具有零点能的Casimir效应、真空极化导致兰姆移动、激态原子与真空零点能作用导致原子自发辐射等。真空作为量子场的基态，具有普适的对称性。60年代，Nambu和Goldstone发现量子场论真空会发生自发对称破缺，70年代A.M.Polyakov等发现真空的拓扑结构，这些都说明真空具有丰富的结构与物性，值得去重点研究。量子化电磁场有无穷大的真空零点能，又由于负能电子的存在，导致真空具有发散的电荷密度，场论遇到了困难。取与Lorentz不变性相一致的正规乘积可以将零点能和背景电荷去掉，使得哈密顿算符的真空期望值为零及使真空呈电中性。这里，哈密顿量是不含时间的，这样的场论系统在不同时刻由于取正规序而扣掉了相同的零点能贡献，等价于以同一起点重新定义能量和背景，这样取正规序运算是可靠的。但是对于哈密顿量显含时间的量子场论系统，取正规序就需慎重考虑。一方面，含时系统不再具有Lorentz不变性，因而取正规序证据不足；另一方面，即使要对含时哈密顿量取正规序，那么不同时刻扣掉的零点能贡献不同，如此重新定义真空背景，其合法性值得怀疑。故含时系统的真空性质的研究变得十分重要。