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39.屏蔽与反屏蔽

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真空不空,这是早已被验证的基本事实,也是格拉维斯早已掌握的应用。
  量子涨落现象,对微观环境下电荷测量值有着深重影响,并且随着尺度的缩小,影响会变得越大。
  这种影响与宏观世界中一种极为常见的现象并无本质区别,这种现象就是化学中的电磁屏蔽效应。其指在有机化合物中,氢核不但受周围不断运动着的价电子影响。还受到相邻原子的影响。当有机化合物放入强磁场中时,在外磁场作用下,氢核外运动着的电子产生相对于外磁场方向的感应磁场,起到屏蔽作用,使氢核实际受到的外磁场作用减小。
  不仅氢核如此,所有的带电粒子都有着相似的效应。
  扩展开来,当把一个带电分子置入水中时,在对其所携带的电荷进行测量,会发现所测得的数据小于该物体原本携带的电荷量。因为其本身携带的电荷会使水分子发生极化,产生的感应磁场便会将带电分子本身的磁场抵消一部分,即产生了屏蔽。
  真空中存在着量子涨落,在小时间尺度下,无时无刻都有着正负电子对从真空中诞生再相互湮灭。
  同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
  当一个电子被置于真空中时,这些从真空中凭空诞生的正负电子对,就会受到这颗电子所携带电荷的影响,带有正电荷的负电子被吸引,带有负电荷的电子则被排斥,整个正负电子对便发生偏转,形成了“磁矩”。
  在电荷的周围,真空被“极化”了。在任何有限距离下,真空极化的净效果会抵消掉场的一部分。当愈来愈接近中央的电荷时,能看到的真空效应会愈来愈少,而有效电荷则会增加。宏观中测量为携带一库伦的电荷的粒子,其测量到的一库伦电荷实际是被屏蔽后的一电荷,粒子的实际电荷其实大于一库伦。
  这种屏蔽效应在宏观尺度上完全可以忽视,认为一库伦的电荷就是一库伦,并不会影响任何实际结果。
  可随着距离尺度拉近屏蔽效应逐渐消失,带电粒子就暴露了原本的电荷量,电磁力随着距离变小增长的幅度也就变大了,电磁力、强力与引力交汇的第一个条件看到了希望。
  只是电磁力随距离变小而增大的趋势变高,依然还不足以达成统一,强力实在太强了。
  这时,把强力拉下神坛的第二个概念便显露出了自己的作用。
  它就是渐进自由。
  在量子场论描述强力的量子色动力学中,与电磁力的真空极化同样的现象会发生在虚夸克-反夸克对身上,它们会有屏蔽色荷的倾向。
  然而,量子色动力学还有一道难题:传递强力相互作用的胶子,本身就带有色荷!
  而且胶子携带的色荷方式方式与夸克还不一样,每一胶子都带有一色荷及一反色荷磁矩。
  真空中,虚胶子的净效应并不会屏蔽场,反而会加强它,并改变其色。这个现象有时会被称为“反屏蔽效应”。