您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

狄拉克方程 狄拉克方程表达式

方程,费米,量子力学狄拉克方程 狄拉克方程表达式

发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

狄拉克之海

简言之就是，这个宇宙起初是由无数物质(电子)和反物质(正电子)构成的，物质和反物质的湮灭 产生的无数的正负电子对就是所谓的迪拉克之海，也就是构成这个世界的基础。宇宙中物质多过反物质，所以未湮灭的物质构成了我们现在生活的这个世界。尽管这些粒子是不可观察的，但它们决不是虚幻的，如果用足够的能量就可以形成，哪里有物质，哪里就有迪拉克之海，想象观察到的宇宙就好像漂浮在其表面上。

狄拉克方程不带矛盾地同时遵守了量子力学和相对论的原理，它的带有自旋-½的自由粒子的狄拉克方程的形式如下：

其中m是自旋-½粒子的质量， x与t 分别是空间和时间的坐标。狄拉克方程因为预言了反粒子的存在，所以狄拉克方程用来描述狄拉克费米子，狄拉克费米子是反粒子与自身不同的费米子。绝大多数粒子因为反粒子与自身不同，而属于狄拉克费米子，粒子物理学中除中微子外，标准模型中的所有费米子都是狄拉克费米子。

狄拉克方程的提出为量子场论奠定了基础，量子场论的建立基于经典场论，狭义相对论和量子力学。可以说量子场论的出现为统一量子力学与相对论提供了可能。

1930 年，年仅 28 岁赵忠尧在人类史上第一次从实验上看到了正负电子对产生和湮灭的过程，而这是世界上最早发现的正电子存在的证据，可惜后来身为赵忠尧好朋友的安德森借鉴了赵忠尧的实验原理，在 1932 年也发现了正电子，由此获得了 1936 年诺贝尔奖。

正电子的被发现更加证明了狄拉克方程的正确，粒子物理得到了完善。基本粒子如今可以分为组成物质的费米子以及传递力的玻色子。

传递力的（规范)玻色子有四种:1传递电磁力的光子、2传递引力的引力子、3传递核强力的胶子、4传递弱力的玻色子,最后还有一种赋予所有粒子质量的希格斯玻色子（上帝粒子）。物质宇宙就是由上述这些物质的费米子以及传递力的玻色子所构成。

而费米子是依随费米-狄拉克统计（ 是统计力学中描述由大量满足泡利不相容原理的费米子 组成的系统中粒子分处不同量子态的统计规律）、角动量的自旋量子数为半奇数（1/2，3/2…）的粒子。费米子遵从泡利不相容原理，即不能两个以上的费米子出现在相同的量子态中。根据标准理论，费米子均是由一批基本费米子构成的，而基本费米子则不可能分解为更细小的粒子。基本费米子分为2类：夸克和轻子。而这2类基本费米子，又分为合共24种味（属）：

· 12种夸克：包括上夸克 （u）、下夸克 （d）、奇夸克 （s）、粲夸克 （c）、底夸克 （b）、顶夸克 （t），及它们对应的6种反粒子。

· 12种轻子：包括电子 （e-）、μ子 （μ-）、陶子 （τ-）、电中微子（νe）、缈中微子（νμ）、陶中微子（ντ），及对应的6种反粒子。

简而言之，狄拉克方程汇集了现代物理学的两大基石：量子力学和相对论——描述微观粒子的量子力学和描述高速运动物体特征的狭义相对论。

狄拉克方程预言了反物质的存在，更是成为了如今物理学界不断奋斗想要顽强解决的伟大目标，2017年7月21日，何庆林、寇煦丰、张首晟、王康隆宣布找到了正反同体的“天体例子”——马约拉那费米子，从而结束了国际物理学界对这一神秘粒子长达80年的漫长追寻，是物理学领域的重大突破。而这也不过是在验证狄拉克方程中做出的伟大预言：宇宙每一个基本费米粒子必然有相对应的反粒子。

（其中张首晟太可惜了，被全球物理学界认为诺贝尔奖只是时间问题，却不知因何缘故而去世）

本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。

 2/2   首页 上一页 1 2