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量子力學中的量子是物質粒子嗎?

導讀量子場論將量子力學與經典場論結合,形成了一種新的理論框架。在量子場論中,解釋宇宙中缺乏或極少量反物質存在的原因是電荷宇稱守恒(CP守恒)的自發破缺。在宇宙誕生之初,不存在物質,只有能量。隨著溫度的降低,根據量子力學的原理,大量能量會不斷生成粒子對。這些粒子和反粒子會不斷生成和湮滅。按照CP守恒原理,生成的粒子和反粒子數量應當相等,最終所有粒子和反粒子都會相互湮滅,宇宙最終將只剩下能量,沒有物質。然而,CP守恒的自發破缺導致生成的粒子和反粒子數量并不完全相等。生成的粒子稍多于反粒子,在粒子和反粒子湮滅后,多出的粒子得以留存下來,逐漸形成了今天我們所觀察到的宇宙。

量子力學主要研究的是粒子之間的相互作用,并不直接討論物質粒子是否為反物質。反物質同樣遵循量子力學的規律。你可能關心的是量子力學是否解釋了為什么宇宙中幾乎沒有反物質。準確地說,目前能夠較好解釋這一現象的是量子場論。量子場論將量子力學與經典場論結合,形成了一種新的理論框架。在量子場論中,解釋宇宙中缺乏或極少量反物質存在的原因是電荷宇稱守恒(CP守恒)的自發破缺。在宇宙誕生之初,不存在物質,只有能量。隨著溫度的降低,根據量子力學的原理,大量能量會不斷生成粒子對。這些粒子和反粒子會不斷生成和湮滅。按照CP守恒原理,生成的粒子和反粒子數量應當相等,最終所有粒子和反粒子都會相互湮滅,宇宙最終將只剩下能量,沒有物質。然而,CP守恒的自發破缺導致生成的粒子和反粒子數量并不完全相等。生成的粒子稍多于反粒子,在粒子和反粒子湮滅后,多出的粒子得以留存下來,逐漸形成了今天我們所觀察到的宇宙。

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