在量子场论中,真空态指的是具有最低能量的量子态,通常不包含物理粒子。尽管被称为“真空”,但量子真空并非一个简单的空白空间,而是充满了量子涨落,这些涨落可以短暂地产生和湮灭粒子对。这种状态也被称为零点场,是单个量化场的真空状态的同义词。
真空态在量子场论的计算中扮演着至关重要的角色。首先,它是粒子物理学标准模型中所有物理过程的起点。其次,真空态的选择对于微扰量子场论的正则性至关重要。此外,真空态的涨落对粒子的物理性质,如质量,有重要影响。例如,希格斯机制就是通过与真空态中希格斯场的涨落相互作用,赋予粒子质量的。
在计算中,真空态的涨落可以导致诸如兰姆位移和电子的反常磁矩等现象。这些现象在精确测量中是可观测的,并且已经通过实验得到了验证。因此,对真空态的深入理解对于粒子物理学和量子场论的发展至关重要。
图片来源:量子场论中的真空态