狄拉克海是
物理学术语,为
保罗·狄拉克提出的说法,该说法认为真空中布满了最低能量,也就是负能量的电子,形成了所谓负能量的粒子海。
二十世纪是个充满天才的时代,他们的成就是无人能匹敌的。爱因斯坦发现了相对论,海森堡(维尔纳·卡尔·海森堡(1901——1976)德国物理学家,量子力学的奠基人。因起测不准原理而获1932年
诺贝尔物理学奖。)和薛定谔(艾尔温·薛定噩(1887——1961)澳大利亚
理论物理学家,波动力学的创始人。)提出了量子力学,但还没人知道如何把这两种 理论结合在一起。1930年,一个新人解决了这个问题。他叫保罗·狄拉克,28岁。……
…… 根据狄拉克的理论,一个粒子要么有正能量,要么有负能量。这意味这什么,一个负能量粒子?一样东西怎么会有负能量?为什么普通的——正能量——粒子没有掉进负能量状态中,并在这一过程中放出大量自由能?
……他是个天才,是最伟大的物理学家,他有了答案。如果全部可能存在的负能量都已被占据,任何一个粒子都不可能进入负能态。啊哈!于是狄拉克就假定整个宇宙完全充满了负能量粒子。它们围绕着我们,穿过我们的身体,在外太空的真空里和地球的中心,每个地方都有它们。一片无限稠密的负能量粒子的海洋。狄拉克海。
狄拉克建立的相对论量子力学解决了电子自旋问题,证明了电子自旋是一种相对论效应,并在此基础上提出了真空负能海的概念,预言了正电子等反物质,真空海被开斯米尔效应等真空边界效应证明,反物质更不用说。
在量子场论中,费米场往往有所谓的狄拉克负能海,在没有电场时,这个负能海的能级对于向右模和向左模来说没有区别。当有电场时,就有区别了,因为电场有方向性。这样,向右模和向左模的填充能海的方式就不同,从而对应的真空就不同。当然我们可以避开狄拉克负能海来解释这个问题,因这个概念不适用于玻色子。这样,向右模和向左模的电荷不在是分别守恒的。