解决量子场论无穷大项的有效途径
2009-08-28 09:14:15
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——现代物理全新逻辑前提专题介绍之六

作者 苟文俭

现代量子场理论中,描述电磁作用的量子电动力学,及描述弱电统一的萨拉姆和格拉肖的模型、描述强作用的量子色动力学,以及包括超弦理论在内都认为:物理场由粒子发射,与粒子是独立的二元存在;独立的场具有可以分别使用量子力学描述的连续无穷维自由度;真空是“空空间”,场的传播都是以不断产生与湮沒正反虚粒子对的、真空极化的方式进行,对场源体也都会不断构成自作用。

对量子场论描述的这种真空传播物理场的图景,作者也称是虚粒子真空

以虚粒子真空为依据,现代量子场理论中凡涉及到与真空相关联的计算,就总会有无穷大的发散项, 例如真空自能发散、真空涨落发散、跃迁矩阵元紫外发散等等。这些事实皆清楚表明,量子场理论描述的虚粒子真空,与粒子构成物理场、及真空传播物理场的实际情形并不相符。

(一)

在新著《粒子及其质量计算》一书表述的I-V模型中,作者根据真空受激发的现象事实,在经验领域认识到的真空并非“空空间”,具体是如下几点:

1、固有的真空由真空元素V0组成;V0又构成于原始空间要素s与原始物质要素a,而s则由n0个各向同性的行为因子b、及联结n0个b的p膜组成;p膜有弹性,每一个b均可以独立产生出V0的一个可动的联系行为,也形成了V0的一个结构自由度(p57)。

组成粒子的基本单位,也称是基元,它们都是由V0转变形成的(p88)。

2、在V0各向同性存在中,有n0个b分布的自我存在各向同性,及在n0个i自由度与外界联系形成的环境存在各向同性,它们完全对等,构成了V0的自主对称存在(p87)。

3、在真空的自身存在中,由于V0存在位置随机涨落破坏了V0自主对称存在,使之就直接转变成了不对称存在的、有左右手性的真空态基元Vn(p88)。固有存在的V0与真空态基元Vn,由于都有构成真空的共同组成,也统称是真空元单位。

现实物理场的每一个真空“点”位置,都存在有一个物理真空量子Q,它由一对左、右手性的Vn组成;由于在正常存在时它不可观测,因此就总是表现出了“点”特性(p97)。

4、由于真空态Vn的a可转移,使有的基元就可以获得多余a而成为了非真空态基元Vm(p60)。Vm中多余的a记为am,真空元单位中的a记为a0。Vm中除了有聚集的am外,也都还有一个a0。对Vn或Vm,也统一记为V,也称是基元V

非真空态Vn,与Vn一样也具有各向同性存在不对称的左、右手性两种类型,但与Vn相比,则多了一些am

(二)

根据对基元V的上述认识,进一步就还容易有如下几点认识。

1、左、右手性V在相互联系中,由于相互满足了V0的自主对称存在,就会被相互组织了起来,对此作者也记成是基元V在实现S(V0)存在中被相互组织了起来。物质世界所有客观存在之物(客体),都是由不对称的V在实现S(V0)存在中组织起来的V集团,粒子则是由Vm组织起来的最小V集团,作者也用“Sp”表示(p91)。

2、真空态基元Vn的内部存在内容,就称是真空信息,用i表示,它由Vn中a的可动性所携带,被V转录后就构成了它的可动性;这也是V可动性的唯一原因。因此,基元V的可动的联系行为,就是V转录i的结果,V的联系行为也记成是i行为(p61)。

3、粒子在真空中存在时,通过Q传播的只能是Sp中V的可动性,即由Sp的每一个V转录i形成的i行为。因此,粒子在真空激发物理场,也就是粒子Sp的i行为在真空通过Q的传播物理场就是通过Q传播i行为的区域(p63)不同类型i传递形成的不同i行为、通过Q的传播就构成了不同性质的物理场(p235)。

4、由于i反映了Vn的内部存在内容,所以粒子之间相互传递i时,就必然会对粒子的每一个V实现其固有存在产生影响,即对实现V0的确定性存在产生影响。据此,作者在该书第三章第四节得到的结论是:物质世界力作用的本质,就是客体V集团的每一个V在对实现V0确定性存在追求中、选择实现V0确定性存在的表现(p92)。

(三)

以作者在经验领域得到的如上认识为依据,就立即有如下结果:

1、粒子向真空传播物理场,是自身每一个V的可动性通过Q的传播,其情形尤如振动源通过介质传播形成波类似,它并没有向真空发射什么;粒子与场是互为依存的一元存在,场也不会对粒子构成自作用,而不是量子场理论描述的、可以构成自作用的二元存在。

2、向物理场的每一个“点”位置的Q转移am产生粒子时,也可以把Q中的一对Vn转变成对等的左右手性的Vm,它们也可以分别组成一对完全对等的左右手性的粒子Sp;显然这就是物理实验中观察到的正反粒子对。

即在有足够多的am转移的条件下,从真空也可以同时产生出正反粒子对,但在物理场的传播中,却不会如量子场理论所述、有产生正反虚粒子对的真空极化发生。

3、由于正常存在时Q不可观测,它的一对左右手性的a0就又表现为不可观测的隐物质特性。即真空中有存在广泛的左右手性的隐物质,而不是如量子场理论所述,左右手性物质都是无中生有的从“空空间”突然冒出来的。

4、在粒子i行为通过Q传播的物理场中,由于不同粒子i行为通过Q传播的随机性,也就有可能使Q中的一对a0随机表现出它的物质性;显然,这与现代量子场理论描述的真空自发产生出能量的“零点涨落”的物理图象相同。即真空的“零点涨落”是真空简单的客体化存在的自然结果,而不是量子场理论把真空抽象化神秘化的依据。

如上所述,我们在经验领域认识的物理场,它与粒子并非是独立的二元存在,场也不是可以分别使用量子力学描述的连续无穷维自由度,真空并非是“空空间”,其传播也并没有正反虚粒子产生与湮沒的真空极化,对场源粒子也不会构成自作用。

即在真空传播物理场的图景中,构成现代量子场理论中无穷大项的、虚粒子真空的所有内容,在IV模型中都不复存在。由此我们就有充分理由确信:IV模型给出的物理场是i行为通过真空Q传播的简单图景,就是解决量子场论无穷大项的有效途径。

【注】:本文所称的该书即是《粒子及其质量计算》,文中相关句子后面括号内的p加数字,如(p57),指的是该处所陈述的内容出自该书的第57页。

完成于2009-8-28

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