物理世界奇遇记14：虚空中的空穴（上）

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1、物理世界奇遇记14：虚空中的空穴（上）　　　　今天晚上我们要讨论一个特别吸引人的题目——反物质。　　　　反物质的第一个例子，就是我在前几次演讲中已经提到过的正电子，我想先指出一个很有启发性的事实，这就是，这种新粒子的存在是在实际探测到它的好几年前，人们就已经根据纯粹的理论考虑加以预言的，不仅如此，由于人们从理论上预见到它的一些主要性质，这对于从实验上发现它也有巨大的帮助。　　　　作出这种理论预言的荣誉归于英国物理学家狄喇克。他利用爱因斯坦的相对论，结合量子理论的一些要求，去推导电子的能量下的公式。在快要完成计算时，他得到了E2的表达式。这样，最后一步就在于取这个表达式的平

2、方根，找出同E本身相对应的公式。大家知道，在取平方根时，通常有两个不同的可能值：一个是正的，另一个是负的。物理世界奇遇记14：虚空中的空穴（上）　　　　今天晚上我们要讨论一个特别吸引人的题目——反物质。　　　　反物质的第一个例子，就是我在前几次演讲中已经提到过的正电子，我想先指出一个很有启发性的事实，这就是，这种新粒子的存在是在实际探测到它的好几年前，人们就已经根据纯粹的理论考虑加以预言的，不仅如此，由于人们从理论上预见到它的一些主要性质，这对于从实验上发现它也有巨大的帮助。　　　　作出这种理论预言的荣誉归于英国物理学家狄喇克。他利用爱因斯坦的相对论，结合量子理论的一些要

3、求，去推导电子的能量下的公式。在快要完成计算时，他得到了E2的表达式。这样，最后一步就在于取这个表达式的平方根，找出同E本身相对应的公式。大家知道，在取平方根时，通常有两个不同的可能值：一个是正的，另一个是负的。物理世界奇遇记14：虚空中的空穴（上）　　　　今天晚上我们要讨论一个特别吸引人的题目——反物质。　　　　反物质的第一个例子，就是我在前几次演讲中已经提到过的正电子，我想先指出一个很有启发性的事实，这就是，这种新粒子的存在是在实际探测到它的好几年前，人们就已经根据纯粹的理论考虑加以预言的，不仅如此，由于人们从理论上预见到它的一些主要性质，这对于从实验上发现它也有巨大

4、的帮助。　　　　作出这种理论预言的荣誉归于英国物理学家狄喇克。他利用爱因斯坦的相对论，结合量子理论的一些要求，去推导电子的能量下的公式。在快要完成计算时，他得到了E2的表达式。这样，最后一步就在于取这个表达式的平方根，找出同E本身相对应的公式。大家知道，在取平方根时，通常有两个不同的可能值：一个是正的，另一个是负的。物理世界奇遇记14：虚空中的空穴（上）　　　　今天晚上我们要讨论一个特别吸引人的题目——反物质。　　　　反物质的第一个例子，就是我在前几次演讲中已经提到过的正电子，我想先指出一个很有启发性的事实，这就是，这种新粒子的存在是在实际探测到它的好几年前，人们就已经根

5、据纯粹的理论考虑加以预言的，不仅如此，由于人们从理论上预见到它的一些主要性质，这对于从实验上发现它也有巨大的帮助。　　　　作出这种理论预言的荣誉归于英国物理学家狄喇克。他利用爱因斯坦的相对论，结合量子理论的一些要求，去推导电子的能量下的公式。在快要完成计算时，他得到了E2的表达式。这样，最后一步就在于取这个表达式的平方根，找出同E本身相对应的公式。大家知道，在取平方根时，通常有两个不同的可能值：一个是正的，另一个是负的。物理世界奇遇记14：虚空中的空穴（上）　　　　今天晚上我们要讨论一个特别吸引人的题目——反物质。　　　　反物质的第一个例子，就是我在前几次演讲中已经提到过

6、的正电子，我想先指出一个很有启发性的事实，这就是，这种新粒子的存在是在实际探测到它的好几年前，人们就已经根据纯粹的理论考虑加以预言的，不仅如此，由于人们从理论上预见到它的一些主要性质，这对于从实验上发现它也有巨大的帮助。　　　　作出这种理论预言的荣誉归于英国物理学家狄喇克。他利用爱因斯坦的相对论，结合量子理论的一些要求，去推导电子的能量下的公式。在快要完成计算时，他得到了E2的表达式。这样，最后一步就在于取这个表达式的平方根，找出同E本身相对应的公式。大家知道，在取平方根时，通常有两个不同的可能值：一个是正的，另一个是负的。在解决物理学问题时，人们习惯于认为负值“没有物理

7、意义”而不加以考虑，换句话说，就是仅仅把它看作是一种没有任何意义的数学怪物。在上面所说的这个特定的场合下，负解应该同具有负能量的电子相对应。大家别忘了，按照相对论，物质本身是能量的一种形态，所以，具有负能量的电子就意味着它具有负的质量。而这简直是不可思议的！如果你对这样的粒子施加一个引力，它就会离你而去；如果施加的是推力，它却会朝你奔过来——这是同“可以触摸到的”带正质量粒子的行径完全相反的。当然，完全可以认为，我们有充分的理由把那个方程的负解看做是“没有物理意义的”。不理睬它！　　　　狄喇克的精明之处就在于他并没有采取这种思