真空涨落如何决定真空的性质

量子场论预言粒子-反粒子对作为真空涨落出现。此处使用的真空模型被假定具有以下性质:为最小化 Heisenberg 不确定性原理所允许的守恒能量破坏,并避免违反角动量守恒,带电粒子-反粒子对的真空涨落以零角动量最低能级中的束缚态出现。这些瞬态原子被电场极化,在某种程度上类似于普通物质的极化方式。因此,可以计算真空的介电常数 $\epsilon_0$。一旦计算出真空介电常数,真空中光速 $c$ 和精细结构常数 $\alpha$ 的公式便随之得出。此处计算的 $\epsilon_0$、$c$ 和 $\alpha$ 值与公认值在百分之几的误差内一致。计算中仅保留了公式中的首项。本文讨论并解释了真空中色散的缺失。