單電子宇宙
物理假说
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單電子宇宙假設由是1940年春季約翰·惠勒在給理查德·費曼的電話中提出的一個假設，它認為所有電子和正電子實際上都是同一個實體在時間線上前後移動的體現。根據費曼所說：
| “ | 有一天，我在普林斯頓研究生院接到了來自惠勒教授的一個電話。他說：「費曼，我知道為什麼每個電子都有同樣的電荷和質量了。」「為什麼？」「因為他們都是同一個電子！」[1] | ” |
總覽
這個想法是基於每個電子在時空中穿梭的世界線。惠勒提出，這樣的世界線可能不是無數個電子形成的線而是單一的一條，像一個巨大的纏結，可以追溯到同一個電子。時間線上的任何一個時刻都可以表示為時空上的一個切片，且該切片上會落有無數時間線相交產生的結點。 每個這樣的結點，代表該時刻上的一個真實電子。在這些結點上，一半的時間線將在時間上向前，而另一半則向後。惠勒認為，向前的這些成為我們所見的電子，而向後的則形成正電子，即電子的反粒子。
但實驗上可觀測到的電子比正電子多得多，理論上也這樣認為。根據費曼的說法，他向惠勒提出了這個問題，惠勒則推測隱藏的正電子可能位於質子中。
費曼被惠勒提出的反粒子可以表示為粒子在世界線上的逆行這一猜想所震驚。他在他的諾貝爾獎演講中將其歸功於惠勒：
| “ | 我並不像惠勒想的那樣認為所有的電子都是同一個電子，但我認為正電子可以簡單的表示為電子在世界線上從未來到過去的行進。那個點子是我偷來的！[1] | ” |
費曼後來在1949年的論文《正電子理論》中提出了將正電子表示為時間逆行的電子的解釋。 [2] 南部陽一郎後來將其應用於所有粒子-反粒子對的產生和湮滅，並指出：「成對粒子偶發的產生或湮滅可能並非產生或湮滅，而只是粒子在時空上的運動方向變化了，從未來到過去，或是從過去到未來。」 [3]
另見
參考文獻
- ^ 1.0 1.1 Richard Feynman. Nobel Lecture. Nobel Foundation. 11 December 1965 [2020-09-05]. （原始內容存檔於2015-05-12）.
- ^ Feynman, Richard. The Theory of Positrons. Physical Review. 1949, 76 (6): 749–759. Bibcode:1949PhRv...76..749F. doi:10.1103/PhysRev.76.749.
- ^ Nambu, Yoichiro. The Use of the Proper Time in Quantum Electrodynamics I. Progress of Theoretical Physics. 1950, 5 (1): 82–94. Bibcode:1950PThPh...5...82N. doi:10.1143/PTP/5.1.82.
外部連結
- O'Dowd, Matt. The One-Electron Universe. PBS Space Time. August 10, 2017 [2020-09-05]. （原始內容存檔於2022-03-21） –透過YouTube.