费曼图
與正電子湮滅產生虛光子，而該虛光子生成夸克－反夸克組，然後其中一個放射出一個膠子。（時間由左至右，一維空間由下至上）]] 费曼图（）是美国物理学家理查德·费曼在处理量子场论时提出的一种形象化的方法，描述粒子之间的相互作用、直观地表示粒子散射、反应和转化等过程。使用费曼图可以方便地计算出一个反应过程的跃迁概率。 在费曼图中，粒子用線表示，费米子一般用实线，光子用波浪线，玻色子用虚线，胶子用圈线。一線與另一線的連接點稱為頂點。费曼图的橫軸一…
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共 31 篇文章
GW近似
GW近似用于计算多体系统中的自能。利用Green函数G与含屏蔽的相互作用W对体系自能做展开： : \Sigma = iGW - GWGWG + \cdots GW近似就是截取该展开式的首项： : \Sigma \approx iG W 或者说，利用W的Taylor级数对自能进行展开，GW近似保存了W的最低阶项。 如果把含屏蔽效应的相互作用W替换为纯Coulomb相互作用可以得到一般的自能展开式，这样就是Hartree-Fock交换势，这…
電弱交互作用
在粒子物理學中，電弱交互作用是電磁作用與弱交互作用的統一描述，而這兩種作用都是自然界中四種已知基本力。雖然在日常的低能量情況下，電磁作用與弱作用存在很大的差異，然而在超過統一溫度，即數量級在100 GeV的情況下，這兩種作用力會統合成單一的電弱作用力。因此如果宇宙是足夠的熱（約1015K，在大爆炸發生不久以後溫度才降至比上述低的水平），就只有一種電弱作用力，不會有分開的電磁作用與弱交互作用。 由於將基本粒子的電磁作用與弱作用統一的這項貢…
翹翹板機制
在理論物理中，翹翹板機制是一種運用於微中子質量、微中子振盪以及大統一理論的機制。 此機制可以解釋為何微中子的質量相較夸克和輕子會如此地小。 對於這套機制存在許多不同的版本，如第一類翹翹板機制、第二類翹翹板機制等。 在最簡單的第一類版本中，標準模型需要多加額外兩個或更多的右旋微中子。 而當中牽涉到的極大質量尺度可以是大統一理論所需的能量尺度。 第一類翹翹板機制 這個模型包含質量極小的微中子以及目前還未發現的惰性微中子。 目前有實驗可能探測…
费米子
在粒子物理學裏，费米子（）是遵守费米-狄拉克统计的粒子。費米子包括所有夸克與輕子，任何由奇數個夸克或輕子組成的複合粒子，所有重子與很多種原子與原子核都是費米子。術語費米子是由保羅·狄拉克給出，紀念恩里科·費米在這領域所作的傑出貢獻。 費米子可以是基本粒子，例如電子，或者是複合粒子，例如質子、中子。根據相對論性量子場論的自旋統計定理，自旋為整數的粒子是玻色子，自旋為半整數的粒子是費米子。除了這自旋性質以外，費米子的重子數與輕子數守恆。因此…
CPT對稱
CPT對稱（）是物理定律中一种对称性质，有此性质的物理量在时间（T，time）、电荷（C，Charge）及宇称（P，Parity）一起被反向变换（即正负变号）后不变。 歷史 1950年代的研究指出，P對稱（宇稱）在弱相互作用下會被破壞，而C對稱（電荷共軛）破壞也有幾個有名的例證。於是有一小段時期，物理學家認為CP對稱在所有物理現象中都會守恆，但不久後就發現這個也是錯的。由於CPT守恆的關係，這意味着T對稱（時間反轉）也必須被破壞。CPT…
異常磁矩
在量子電動力學中，一個粒子的異常磁矩（）就是除去該粒子的磁矩（又稱磁偶極矩，用於量度磁源的強度）之外，從量子力學而來的額外影響，一般由带圈的費曼圖表示。 對應樹狀費曼圖的“狄拉克”磁矩（一般被視為經典結果）可由狄拉克方程求得。一般以g因子表示；狄拉克方程預測g=2。就例如電子的粒子而言，其觀測值與經典結果相差約千分之幾。這個差就是異常磁矩，以a表示，其定義如下： : a = \frac{g-2}{2} 電子 異常磁矩的單迴圈修正對應最早…
别列津斯基-科斯特利茨-索利斯相变
别列津斯基-科斯特利茨-索利斯相變（，又稱BKT相變、科斯特利茨-索利斯相變及KT相變）是二維XY模型中的一种相變。它是指超过某一臨界溫度时，系统中的渦旋-反渦旋束縛態融化成为不成對的涡旋和反涡旋的相變。這種相變是以凝聚態物理學家、约翰·科斯特利茨和戴維·索利斯命名的。BKT相變在凝聚態物理學中多個可用XY模型作近似的系統中出現，例如約瑟夫森接面陣列和薄無序超導顆粒膜。這個詞最近還被研究二維超導絕緣體相變的社群應用，用於把庫珀對釘在絕緣…
楊-米爾斯理論
楊-米爾斯理論（）是一種基於SU(N)群的规范场论，在數學和物理學中有很重要的應用。例如，粒子物理學的標準模型是一種楊米論，有G = U(1) \times SU(2) \times SU(3)的規範。楊米作用量是 \mathcal{S}_{YM} = \frac{1}{2} \int -tr(F\wedge F)。 历史 在1953年，沃爾夫岡·泡利將五維的卡魯扎-克萊因理論拓展到六維。 但是，沒有證據表明，他推導了規範場的拉格朗日量…
虛粒子
虛粒子（），意即虛構粒子、假想粒子，是在量子場論的數學計算中建立的一種解釋性概念，指代用來描述亞原子過程例如撞擊過程中粒子的數學項。但是，虛粒子並不直接出現在計算過程的那些可觀測的輸入輸出量中，那些輸入輸出量只代表實粒子。虛粒子項代表那些所謂離質量殼（off mass shell）的粒子。例如，它們沿時間反演、能量不守恒、以超光速移動，每條看起來都和物理基本原理相悖。虛粒子發生在那些大致可被實輸出量相消的組合項中，因此才産生前述那些不實…
格拉斯曼數
在數學物理學中，格拉斯曼數（又稱反交換數）是一種用於狄拉克場路徑積分表示的數學架構。格拉斯曼數是以德國學者赫爾曼·格拉斯曼命名的。 性質 各格拉斯曼變數\theta_i均與代數的實數元無關，它們之間互成反交換關係，但與一般數x間則為交換關係： : \theta_i \theta_j = -\theta_j \theta_i\qquad\theta_i x = x \theta_i。 需要注意的是，此算符的平方為零： : 由於\theta…
黑洞火牆
黑洞火牆（）描述一個理論物理學上仍處在假說階段的現象：當一位觀察者落入黑洞的事件視界表面時，會遭遇高能量的量子密集地聚在一起形成的「火牆」。火牆的概念於2012年由四位物理學家提出：阿赫麥德·阿姆黑利（Ahmed Almheiri）、唐納德·馬若夫（Donald Marolf）、约瑟夫·波尔钦斯基（Joseph Polchinski）、（James Sully） }}
電荷共軛宇稱
物理學中，電荷共軛宇稱（、或，可標為）是粒子的相乘量子數，用以描述一些粒子在電荷共軛的對稱運算下的行為。 電荷共軛改變所有量子荷（）的正負號，這些量子荷為相加量子數，包括有電荷、重子數與輕子數，以及味荷如奇異數、魅數、底數、頂數與同位旋（I3）。相對地，電荷共軛不改變粒子的質量、線動量或自旋。 數學形式 考慮一運算\mathcal{C}可將一粒子轉變成其反粒子： :\mathcal C \, |\psi\rangle = | \bar{…
量子化
在物理學裡，量子化（quantization）是將物理量取為不連續的量值的過程，其描述了在微观体系中物理量变化的不连续性。這是由於在量子理論中，有些物理量必須被限制為不連續的量值，否則難以解釋所觀測到的物理現象；而將物理量取為不連續的量值，稱為“將該物理量量子化”。 物理量的量子化将经典物理理解转变为量子物理理解，是一種從經典場論建構出量子場論的程序。使用這程序，時常可以直接地將經典力學裏的理論量身打造成嶄新的量子力學理論。物理學家所談…
費曼斜線標記
在研究量子場論的狄拉克場時，理查德·費曼發明了方便的費曼斜線標記（，有時也叫狄拉克斜線標記，但不常用）。 若A為共變向量（即1-形式），則使用了費曼斜線標記的A的定義為： :A\!\!\!/\ \stackrel{\mathrm{def}}{=}\ \gamma^\mu A_\mu 上式使用了愛因斯坦求和約定，其中γ為狄拉克矩陣. 恆等式 透過使用狄拉克矩陣的反對易關係，可以證明任何a_\mu與b_\mu滿足 :a\!\!\!/a\!\…
狄拉克旋量
量子場論中，狄拉克旋量（）為一，出現在自由粒子狄拉克方程式的平面波解中： :\psi = \omega_\vec{p}\;e^{-ipx} \;； 自由粒子的狄拉克方程式為： :(i\gamma^\mu\partial_{\mu}-m)\psi=0 \;, 其中（採用自然單位制\scriptstyle c \,=\, \hbar \,=\, 1） :\scriptstyle\psi為相對論性自旋½場， :\scriptstyle\ome…
外尔方程式
在量子力學及量子場論等領域，外尔方程式（）為一相對論量子力學的波動方程式，用以描述無質量的自旋½粒子。其以德國數學家赫尔曼·外尔為名。 方程式 外尔方程式的廣義形式可寫為： : \sigma^\mu\partial_\mu \psi=0 在SI單位中可寫為： : I_2 \frac{1}{c}\frac{\partial \psi}{\partial t} + \sigma_x\frac{\partial \psi}{\partial …
馬約拉納方程式
馬約拉納方程式（）是相對論性的波動方程式。它與狄拉克方程式相似，然而式子中包含了粒子的共軛。此方程式由義大利物理學家埃托雷·馬約拉納（）提出。 馬約拉納方程式在費曼的表示法下形式如下： :i{\partial\!\!\!/}\psi-m\psi_c=0\qquad\qquad(1) 其中粒子的共軛\psi_c定義為： :\psi_c=\gamma^2\psi^ 方程式(1)也可以改寫成： :i{\partial\!\!\!/}\psi_…
楊代數
在表示论中，楊代數（或楊子、Yangian）是一種無限維的霍普夫代数和量子群。這是以楊振寧命名的。俄羅斯物理學家弗拉基米爾·德林費爾德和路德維希·法捷耶夫首先研究了楊子。 定義 若a是半單李代數，Y(a)是无限维的霍普夫代数（跟泛包絡代數有關係）。Y(a)是楊代數。 有些方程 [t_{ij}^{(p+1)}, t_{kl}^{(q)}] - [t_{ij}^{(p)}, t_{kl}^{(q+1)}]= -(t_{kj}^{(p)}t_…
蘭姆位移
- 對玻爾模型的相對論修正]] 物理學中，以威利斯·蘭姆（Willis Lamb）為名的蘭姆位移（）是氫原子兩個能階（^2S_{1/2}與^2P_{1/2}）間的微小能量差。根據狄拉克的量子理論，n量子數及j量子數相同但l量子數不同的氫原子能態應該是簡併態，也就是不會有能量差值。 蘭姆位移是由真空能量波動產生的虛光子與電子在這兩個軌道中圍繞氫核移動時的相互作用引起的。 此後，蘭姆位移透過真空能量波動在黑洞霍金輻射的理論預測中發揮了重要作…