天才小说 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!

答案是——不再出现无质量的戈德斯通玻色子。

这其中会涉及到更为复杂的安德森-希格斯机制。

简单来说......

在一个具有局域对称性的理论中,当自发对称性破缺发生时,原本应该出现的无质量戈德斯通玻色子会与无质量的规范玻色子发生耦合。

其结果是戈德斯通玻色子的自由度被规范玻色子“吸收”,令戈德斯通玻色子不再作为独立的粒子存在于物理谱中。

一个以光速运动的无质量矢量玻色子只有两个独立的横向极化方向。

当它“吞噬”了一个具有1个自由度的标量戈德斯通玻色子后,便获得了第三个极化方向——纵向极化。

而一个具有纵向极化的矢量粒子必然是有质量的,并且其运动速度必须小于光速。

通过这种方式,规范玻色子从无质量变成了有质量。

当一个物理系统处于上述状态,即其局域规范对称性被一个标量场,或者说序参量的非零真空期望值所“有效隐藏”,导致规范玻色子获得质量时,这时就可以称这个系统处于希格斯相。

在这个相中,规范玻色子有质量,规范相互作用变为短程力。

超导体正是U(1)电磁规范理论的希格斯相的一个完美物理实现。

当某些材料冷却到其临界温度tc以下时,其对直流电的电阻会突然降为零。

超导体不仅是完美导体,它还会主动将内部的磁场排斥到体外,使得其内部磁感应强度为零,这就是迈斯纳效应。

在传统超导体中,一个电子通过晶格时会吸引正离子,造成晶格的畸变。

这个畸变区域会吸引另一个电子,从而在两个电子之间形成了一种由声子介导的有效吸引力。

这种吸引力使得动量与自旋相反的两个电子能够克服库仑排斥,形成一个弱束缚态——库珀对。

库珀对的总自旋为零,表现得像一个复合玻色子,它们可以大量地凝聚到同一个最低能量的量子态,形成一个宏观量子相干态。

这个态可以用一个单一的宏观复数波函数,也就是序参量来描述。

即:Ψ(r, t) = |Ψ(r, t)|e^(iθ(r, t))

其中 |Ψ|2 正比于库珀对的密度,θ 是整个凝聚体的宏观相位。

在超导态下|Ψ| ≠ 0

超导序参量 Ψ(r, t) 在理论中扮演了与粒子物理中希格斯场完全相同的角色。

当系统进入超导态时,|Ψ|获得一个非零的真空期望值,这正是自发对称性破缺的标志。

序参量 Ψ 是带电的,电荷为2e,它与电磁场也就是光子耦合,而电磁理论具有U(1)局域规范对称性。

当 |Ψ| ≠ 0 时,这个U(1)规范对称性就被自发地“有效破缺”了,系统进入了希格斯相。

于是安德森-希格斯机制开始上演。

U(1)局域规范对称性的自发破缺,意味着原本应该出现一个对应“序参量相位θ”涨落的无质量戈德斯通玻色子。

但是,由于光子与带电的序参量耦合,这个相位模式就被光子“吞噬”了,也可以理解为合并了。

结果是光子在超导体这种介质中获得了纵向极化,从而表现得像一个有质量的粒子,这个质量被称为有效质量。

由无质量光子传递的电磁相互作用是长程的,按1\/r2衰减。

而由有质量的粒子传递的相互作用是短程的,按 e^(-mr)\/r2 指数衰减,m是粒子质量。

光子在超导体中获得了有效质量mγ,因此电磁场无法深入超导体内部,只能在表面薄层存在并呈指数衰减。

这便是迈斯纳效应的成因。

讲到这里,白牧辰关于超导相成因和特性由来的简单科普就到此为止了。

她停下在全息影像上书写物理公式的手,端起那杯早已没有温度的拿铁安静地啜饮了一口,给对面的索隆留下了充足的思考时间。

休息室内陷入了长久的沉默。

索隆的眉头紧紧地锁在一起,手指无意识地在光滑的桌面上敲击着,甚至不自觉地伸手抓了抓自己尖尖的脑壳,显得有些焦躁和滑稽,完全没有平时那种宗教领袖应有的沉稳姿态。

他感觉自己仿佛抓住了一条线索的末端,但无论如何也无法将整条线从迷雾中完整地抽出来。

白牧辰在一旁静静地看着,内心毫无波澜。

她知道,对于一个非学术圈的人来说,理解这些抽象的概念需要一次艰难的思维跃迁。

对此白牧辰并不着急,就像一个耐心的老师在等待学生自己想通答案。

终于,在纠结了几分钟后,索隆的思维找到了突破口。

他决定放弃去理解那些复杂的数学推导和物理过程,转而抓住最核心、最直观的结论——在超导体这种特殊的“相”里面,光子获得了质量。

而光子是传递电磁相互作用力的基本粒子。

光子的性质被改变了,这意味着……

索隆猛然抬起头,眼神中爆发出惊人的光芒,仿佛拨云见日。

他看着白牧辰,声音因为激动而微微颤抖:“电磁力!在超导体内部,电磁相互作用力的性质被改变了!”

仿佛看到了新世界的大门,索隆的身体不受控制地猛然站了起来,声音颤抖地喊出了那个石破天惊的答案:“所以……所以!人工物相材料的本质,是通过某种手段,在物质内部……改写了局部的物理规律,从而制造出自然界中原本不存在的全新材料?!”

面对索隆的顿悟,白牧辰脸上露出赞许的微笑。

她轻轻地鼓了鼓掌,发出清脆的响声。

“答对了。”平静地回复,然后用更精确的语言进行修正:“但用改写这个词不完全准确,我并非在改写宇宙底层的基础物理场,那超出了我的能力范围。我只是在工程尺度上巧妙地塑造了物理规律在宏观层面的表现形式而已。”

在索隆震撼的目光中,白牧辰站起身,走到巨大的舷窗前。

她背对着索隆,望着窗外那颗壮丽的蓝色巨行星,用一种平静而又带着一丝悠远的语调给出了关于人工物相材料的学术化的定义。

“如果需要一个更严谨的定义,那就是——将常规物质作为原料,使用工程学手段,在常规物质内部创造并固化一个由宏观序参量场定义的非平凡真空背景,通过局部改变物理真空的环境,从而让材料在整体上涌现出可编程的、自然界不存在的全新物理属性。”

“我们称呼这种人造的全新的物理物相为——人工物相,有着这种物相的材料就是人工物相材料,这就是微电纪元晚期文明必须具备的标志性基础技术。”

休息室内再次陷入了长久的沉默。

索隆缓缓地坐回椅子上,眼神中充满了前所未有的震撼与敬畏。

白牧辰那段话里的每一个词他都能听懂,组合在一起描绘了一幅近乎神迹的图景——凡人,正在学习像神一样,编程和定义物质本身。

转过身去,白牧辰看到索隆失魂落魄的样子只是微微一笑。

帅气的把最后一点饮料一饮而尽。

“咳咳咳~”白牧辰呛到了。

天才小说推荐阅读:火影:我春野樱会算命!王爷太妖孽:腹黑世子妃重生穿越,渣男放养改造法医毒妃凤爷,您家小龙鲛又带崽出逃了失忆后我发现自己在柯学世界维京:北欧悍妇猎户家的神医小娘子病态!疯批!s级们都爱观察员青丘天狐执念之权谋与邪炁星穹铁道,开局直砸饮月君双绝皇后清妍传寻仙长春宫她总调戏我一些关于渡魂的诡异传说穿越符文之地找老婆从回94年代黑化鸣人的演技派人生四季无常偷窥发现高冷校草的另一面恶魂觉醒后,全宗门哭着求我原谅锦上添香撞鬼实录之灵异科穿书七十年代之我以我手绣我心快穿之我的复仇计划在惊悚世界努力还贷款原神:吹回起点的风林海边和陈心的爱情故事斗极品,勇摘金,重生八零不做娇妻规则怪谈:我本疯批,何惧诡异清纯男朋友,婚后竟然成了魅龙云海修仙家族传你们现代人精神还好吗?替身后她成了霸总白月光重生在末世堡垒里吃香喝辣盗墓之欠债还钱转生约:修仙徒弟家的神女师尊机械战士惜花芷护夏一世穿越之逆袭侯门千金快穿反派辅助系统竟然是恋爱番?打倒系统!亲吻我的小怪物奥特之星我欲修仙,奈何无灵根,点背!神医娇妻:摄政王的心尖宠快穿:抱歉男主,你老婆是我的了转生到仙界后,我创飞了大宗门细腰美人重生后,被禁欲太子狂宠重生后我靠创业征服校霸
天才小说搜藏榜:情陷女上司渣夫软饭硬吃,那就送他去归西末法我混成了茅山老祖黑化鸣人的演技派人生我竟是异界的大反派?征服王:塔尔塔洛斯嫡姐逼我做侧房,重生二嫁上龙床穿书七零,小作精嫁给男主他叔啦中元纪一个逗逼的成长历程贵族学院,少爷们吻了上来元素光魔法师重生末日后小撩精每天都在要贴贴重生之双面厨娘遇冷面秦王魔头郡主的摆烂日常工厂通古代,我暴富养出千古一帝血色京都坠入仙道从乱葬岗爬出,我嘎嘎杀疯了美强惨上神:娇妻大我两万岁B城爱情霸总前妻带球跑失败了梵极魔尊乱刀砍死!重生回宫嫁首辅,夫家悔哭了综影视景甜甜的穿越之旅侠岚:开局废物的我居然是双属性诸天抽奖:从一人开始光之国盘点之你那眼泪算什么1995,我终结乔丹兽世豆芽菜又强抢兽夫啦!天才的吃瓜修仙日常半个纸人也能干翻全场星辰之约:时光之舟的冒险糖炒年糕大叔溺宠小可怜妃来居上七零,我在城里吃瓜看戏一家三口带厨房穿越六零年代杂言诗集疯批霸总读我心后,被他按墙索吻苍碧大陆诡秘怪谈帝姬她又要暴走了第一邪师归港有雨八零沪市:和冷面军爷的风月官司神秘总裁的心尖宠末世何惧,看我浪翻全球娘要摆烂,娃却要改命精灵世界的德鲁伊一个书名咱这么难搞
天才小说最新小说:一章极速快穿,炮灰们崛起了爱情公寓:从电台偶遇曾小贤开始未知何处是彼岸轮回仙尊:十亿年的归途携崽逆袭:寡妇娘的空间有点甜修行在洪荒的青乾野草香香修道五年,我下山当风水先生快穿有了系统,我咋还是牛马?!丞相府接回的不是千金,是阎罗!绝区零:我是蛇希人四合院:开局选择秦淮茹双城之战:从拯救悲剧开始的超人影视世界:从四合院许大茂开始诸天万界:从僵约洪溪村开始萌学园之宿命相遇快穿:反派他又被拐跑了?!综影视之你还爱我吗我在木叶玩见闻色惟见南星崩铁:让黑塔测MC又创星穹铁道黑衣组织?我组建的才是真组织全员病娇!掉马后她们联手追杀我拒绝娇养,我在贵族男校狠狠伪装快穿之打脸白眼狼日常穿越八零:爸妈离婚?我肯定跟妈九阳圣体:开局绑定冰山师尊紫渊剑帝北迁南归,退租后,男二他上位了地下骨笛荆棘之上玫瑰灼刃江上捞尸人玄学金身:诸天万界修神魂霸总的契约娇宠:荆棘与玫瑰不想活了,但光照进来了我一个炊事兵,哪懂什么特种作战四合院:不是,他们怎么敢的啊海星求生:从共生开始和闺蜜齐穿书,嫁给反派两兄弟刑侦异闻录:血色迷局快穿:当心机女配拿了攻略剧本蚀骨诊室武界之下,逆上伐仙!我只是一个没有感情的机器人禁睡区全员攻略:是谁老婆还不一定呢!星辰羁绊之艾克与艾雪的时光长卷快穿:从火影开始修覆意难平宙腹仙途:源核纪元神印王座之白龙降临