共振物理学如何塑造现实( 二 )





但基础物理学中共振的根源更深 。 在 1920 年代后期 , 物理学家开始开发一种强大的数学框架 , 称为量子场论 , 直到今天它仍然是粒子物理学的语言 。 在量子场论中 , 宇宙真正的基本实体是充满所有空间的场 。 粒子是这些场的局部共振激发 , 像无限床垫中的弹簧一样振动 。 量子场倾向于振动的频率源于基本常数 , 其起源仍然模糊不清 。 这些频率反过来又决定了相应粒子的质量 。 以正确的频率足够猛烈地爆破真空空间 , 然后会弹出一堆粒子 。 从这个意义上说 , 共振是粒子存在的原因 。 它也日益成为实验粒子物理学的主力 。 在测量在高能碰撞中产生特定粒子组合的频率时 , 物理学家会看到检测率的明显峰值 , 因为它们会改变碰撞能量:普遍共振曲线的新表现 。 “就像酒杯一样 , 你正在扫描一个想要产生共鸣的系统 , ”Strassler 说 。 “你会让任何可以振动的东西 。 ”在 1950 年代和 60 年代 , 物理学家看到的峰比他们预期的要多得多 , 起初没有人知道它们是什么 。 许多凸起非常宽 , 表明存在停留时间仅超过万亿分之一秒的粒子 。 与可以直接检测到的更熟悉的粒子不同 , 这些新来者只能通过共振过程来观察 。

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