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中国的物理学期刊有哪些，主要是怎么看！网上可以看吗？

国内物理电子学类期刊
2008-05-10 12:38:59

1、传感器技术（月刊）
本刊是信息产业部电子第四十九研究所主办的国家级综合技术刊物。该刊是中文核心期刊，是中国国际图书贸易总公司对外推荐的中文期刊，是《中国科学引文数据库》、《计量测试文摘》、《中国电子科技文摘》等的收录期刊。荣获第二届全国优秀科技期刊奖，中国期刊方阵双效期刊奖、电子工业部优秀科技期刊奖，信息产业部优秀科技期刊奖，黑龙江省优秀科技期刊奖。主要报道国内各类敏感元件，传感器及电子技术，科研成果及产品等，同时报道企业概况、人物介绍、行业活动、市场信息、技术信息、经济信息等。
主管单位：信息产业部
主办单位：信息产业部电子第四十九研究所
编辑单位：《传感器技术》编辑部
主 编：范茂军
主 任：
地 址：哈尔滨市南岗区一曼街29号（哈尔滨44信箱信息中心）
邮政编码：150001
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：23-1300/TN
国际刊号：1000-9787
邮发代号：14-203
定 价：7.5

2、光学技术（双月刊）
本刊由国防科工委主管，中国兵工学会，北京理工大学，中国北方光电工业总公司联合主办，北京理工大学光电工程系和中国兵工学会光学学会承办，光学技术杂志社编辑出版的中央级学术类和技术类期刊。1975年创刊，现为双月刊，96页，大16开版本，每单月20日出版。国内邮发号为2-830，国外邮发号为4127BM。本刊杂志从1990年开始一直被美国工程索引（EI）列为固定的收录期刊，文章收录率一直为87%左右。本惠的发行范围较广，基本上覆盖了国内的整个光电行业。
主管单位：国防科工委
主办单位：中国兵工学会，北京理工大学，中国北方光电工业部公司
编辑单位：光学技术杂志编辑部
主 编：揭德尔
主 任：
地 址：北京市海淀区中关村南大街5号
邮政编码：100081
电 话：68471784
传 真：68412867
电子邮件：
国内刊号：11-1879/O4
国际刊号：1002-1582
邮发代号：2-830
定 价：15

3、电子显微学报（双月刊）
本刊由中国物理学会主办，电子显微镜分会承办。是国内惟一一份报道电子显微学和其它显微学新的研究成果和应用成果、新仪器研制生产及实验技术的双月刊。本学报及时反映电子显微学和其他显微学的新动态、新进展，及时报道利用电子显微学研究诸如生命科学（生物学、医学），材料科学（特别是新兴的纳米材料、薄膜材料）、化学化工、地质科学等所取得的高科技成果。《电子显微学报》报道的内容涵盖自然科学领域之广，为自然科学类期刊中仅见的学术期刊。
主管单位：中国科协
主办单位：中国物理学会
编辑单位：《电子显微学报》编辑部
主 编：姚骏恩
主 任：李宁春
地 址：北京2724信箱电子显微学报编辑部
邮政编码：100080
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：11-2295/TN
国际刊号：1000-6281
邮发代号：
定 价：20

4、激光与红外（双月刊）
本刊是中国光学光电子行业协会、电子部激光与红外专业情报网、中国电子学会量子与光电子学分会的联合刊物，报道光电子技术领域的科技进展、新技术成果等。设有综述与评论、激光技术、红外技术、光电器件、光电材料、市场动态和文献信息等栏目。
主管单位：中华人民共和国信息产业部
主办单位：华北光电技术研究所
编辑单位：《激光与红外》编辑部
主 编：袁继俊
主 任：所洪涛
地 址：北京8511信箱（北京朝阳区、酒仙桥路4号）
邮政编码：100015
电 话：64362211-310
传 真：
电子邮件：
国内刊号：11-2436/TN
国际刊号：1001-5078
邮发代号：2-312
定 价：8

5、激光杂志（双月刊）
本刊是国家新闻出版局批准的国内外公开发行的刊物，以报导光电与激光技术为主的科技期刊。从1992上起被列为中国科技论文统计源刊物，所刊登论文被美国《EI》检索。
主管单位：重庆市科学技术委员会
主办单位：重庆市光学机械研究所
编辑单位：《激光杂志》编委会
主 编：程正学
主 任：刘凌云
地 址：重庆市石桥铺渝州路35号
邮政编码：400039
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：50-1085/TN
国际刊号：0253-2743
邮发代号：78-9
定 价：10

6、激光技术（双月刊）
本刊是国家新委批准出版的全国性自然科学技术期刊，属国家级科学技术刊物。本刊从科学技术的角度反映激光在我国国防、工业、农业、生物、医学、通信及人们生活相应用，进展及成果，跟踪国外高技术发展；密切注视各国激光技术的研制状况和动态，为我国科研、教学、生产和应用提供最新信息。
主管单位：中国兵器工业总公司
主办单位：西南技术物理研究所
编辑单位：激光技术编委会
主 编：侯天晋
主 任：於祖兰
地 址：成都市238信箱209分箱
邮政编码：610041
电 话：-291
传 真：
电子邮件：
国内刊号：51-1125/TN
国际刊号：1001-3806
邮发代号：62-74
定 价：15

7、红外与毫米波学报（双月刊）
本学报由中国科学院主管，中科院上海技术物理研究所主办。主要刊登在红外物理、凝聚态光学地质、非线性光学、红外光电子学、红外与毫米波技术等方面有创新的论文、具有国内外先进水平的研究报告。并设置了交叉学科研究专栏。
主管单位：中国科学院
主办单位：中国光学学会 中国科学院上海技术物理所
编辑单位：《红外与毫米波学报》编辑委员会
主 编：褚君浩
主 任：糜正瑜
地 址：上海中山北一路420号
邮政编码：200083
电 话：-36323或36307
传 真：
电子邮件：
国内刊号：31-1577/TN
国际刊号：1001-9014
邮发代号：4-335
定 价：10

8、 光电工程（月刊）
本刊刊登内容包括工程光学和光电技术方面的学术论文和技术报告，主要有自适应光学，应用光学，微光学，光电捕获跟踪测量技术，光学设计，薄膜光学，自动控制，电视技术，激光技术，光刻，精密刻划和光电传感技术，光通信，光计算，以及光学方面的其它高新技术。
主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院光电技术研究所
编辑单位：《光电工程》编辑部
主 编：马佳光
主 任：
地 址：四川省成都市双流350信箱29分箱
邮政编码：610209
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：51-1346/O4
国际刊号：1003-501X
邮发代号：
定 价：11

9、 激光与光电子学进展（月刊）
本刊由中科院上海光学精密机械研究所和国家惯性约束聚变委员会联合主办。旨在关注科技发展热点，报道高新技术前沿，追踪科技研发动态，介绍科学探索历程；展示最新科技产品，汇萃时尚科技讯息。
主管单位：中国科学院
主办单位：中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
编辑单位：《激光与光电子学进展》编辑部
主 编：范滇元
主 任：陈秀娥
地 址：上海市嘉定清河路390号（上海市800-211信箱）
邮政编码：201800
电 话：,69918166
传 真：
电子邮件：
国内刊号：31-1690/TN
国际刊号：1006-4125
邮发代号：4-179
定 价：20

10、 光电子技术与信息（双月刊）
本刊为光电子学、光电子技术类科技双月刊。主要报道范围有激光技术(如激光加工、激光医学及其他激光应用技术)、红外技术、大气光学与环境光学、光学与光电探测技术、光纤通信与传感技术,以及光电子新材料、新器件和新技术探索等国内外光电子技术领域的研究现状、应用水平及最新进展。
主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院安徽光学精密机械研究所、中国光学学会光电技术专业委员会
编辑单位：《光电子技术与信息》编辑部
主 编：余吟山
主 任：
地 址：合肥市1125信箱
邮政编码：230031
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：34-1138/TN
国际刊号：1006-1231
邮发代号：26-145
定 价：6

11、 中国光学快报（英文版）（月刊）
本刊是我国唯一全面反映激光领域最新成就的英文版专业学报类期刊。主要发表我国在激光、光学、材料应用及激光医学方面卓有成就的科学家的研究论文。
主管单位：中国科学院
主办单位：中国光学学会
编辑单位：《中国光学快报》编辑部
主 编：徐至展
主 任：颜严
地 址： 上海800-211信箱（上海喜定区清河路390号）
邮政编码：201800
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：31-1890/O3
国际刊号：1671-7694
邮发代号：4-644
定 价：35

12、 中国激光（月刊）
本刊是我国唯一全面反映激光领域最新成就的专业学报类期刊。主要发表我国在激光、光学、材料应用及激光医学方面卓有成就的科学家的研究论文。涉及领域包括激光器件、新型激光器、非成性光学、激光在材料中的应用、激光及光纤技术在医学中的使用，锁模超短脉冲技术、精密光谱学、强光物理、量子光学、全息技术及光信息处理。
主管单位：中国科学院
主办单位：中国光学学会
编辑单位：《中国激光》编辑委员会
主 编：周炳琨
主 任：雷仕湛
地 址：上海市嘉定区清河路390号（上海800-211信箱）
邮政编码：201800
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：31-1339/TN
国际刊号：0258-7025
邮发代号：4-201
定 价：25

13、量子电子学报（双月刊）
本刊主要刊登光学、激光以及光学的电子学交叉学科等量子电子学领域具有创新意义的研究成果。刊
物曾多次获搣中国光学期刊攠、搣华东地区优秀期刊攠及、搣安徽省优秀期刊攍och 奖。已被国际权威检索期刊《科学文摘》（SA）、《化学文摘》（CA）以及国内《中国科学引文数据库》、《中国期刊网》等收录。
主管单位：中国科学院
主办单位：中国光学学会基础光学专业委员会
编辑单位：《量子电子学报》编委会
主 编：龚和本
主 任：王广昌
地 址：合肥市1125邮政信箱
邮政编码：230031
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：34-1163/TN
国际刊号：1007-5461
邮发代号：26-89
定 价：12

14、 光学与光电技术（双月刊）
本刊属无线电电子学电信技术类学术型刊物，是民用与军用相结合怕综合性光电技术信息载体，由中国船舶重工集团公司华中光电技术研究所与湖北省光学学会联合主办。
主管单位：湖北省科学技术协会
主办单位：华中光电技术研究所 湖北省光学学会
编辑单位：《光学与光电技术》编辑部
主 编：潘德彬
主 任：刘爱东
地 址：武汉市雄楚大街981号
邮政编码：430073
电 话：-2351
传 真：
电子邮件：
国内刊号：42-1696/O3
国际刊号：1672-3392
邮发代号：
定 价：10

15、 光电子技术（季刊）
本刊是由国家科委批准公开发行的学术类刊物，主要刊登国内外光电子技术领域的学术论文、研究报告和综述文章，及时报道该领域的新技术、新产品、新材料、新工艺及有关器件、整机的应用。
主管单位：信息产业部
主办单位：南京电子器件研究所
编辑单位：《光电子技术》编辑部
主 编：陈向真
主 任：刘广荣
地 址：南京中山东路524号（南京1601信箱）
邮政编码：210016
电 话：-5864
传 真：
电子邮件：
国内刊号：32-1347/TN
国际刊号：1005-488X
邮发代号：
定 价：8

16、 光电子穧激光（月刊）
本刊为专业技术性刊物。报道光电子、激光技术领域的研究成果，内容包括新型光电子器件、装置和材料、光电控制和检测、光存贮和光电信息处理、通讯和光纤应用技术光电集成技术、光计算和光学神经网络、激光加工和激光应用、光电生物医学等方面。
主管单位：天津市教育委员会
主办单位：国家自然科学基金委员会信息科学部 中国光学学会光电技术专业委员会 天津理工学院
编辑单位：《光电子穧激光》编辑部
主 编：巴恩旭
主 任：汪美林
地 址：天津杨南开区红旗南路263号
邮政编码：300191
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：12-1182
国际刊号：1005-0086
邮发代号：6-123
定 价：10

17、应用激光（双月刊）
本刊1981年创刊，刊登激光技术在我国工业、农业、科研、医学等领域的应用文章，深受广大读者欢迎，1985年发行量达到4250册/期。成为同类刊物中发行量最大的期刊。《应用激光》论文被搣中国科技引文数据库攠选为引文源期刊，并被美国EI、德车FIZ选用。1996年《应用激光》列入全国搣影响因子攠最大的前五十种刊物之一。
管单位：上海科学院
主办单位：中国光学学会激光加工专业委员会
编辑单位：《应用激光》杂志社
主 编：王之江
主 任：
地 址：上海市宜山路770号
邮政编码：200233
电 话：-3401
传 真：
电子邮件：
国内刊号：31-1375
国际刊号：1000-372X
邮发代号：4-376
定 价：7.5

18、 西安电子科技大学学报（自然科学版）（双月刊）
本学报是信处科学与电子科学的学术理论刊物。被国内外多种重要检索系统收录，2000年再次被列为中文核心期刊。报道范围包括通信与信息工程，信号与信息处理，计算机科学与技术，机械制造与自动化，物理电子学，微电子学与固体电子学，电磁场与微波技术，应用数学，密码学，管理科学与工程等。
主管单位：教育部
主办单位：西安电子科技大学
编辑单位：《西安电子科技大学学报》编辑部
主 编：梁昌洪
主 任：李维东
地 址：西安市太白南路2号349信箱西安电子科技大学学报编辑部
邮政编码：710071
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：61-1076/TN
国际刊号：1001-2400
邮发代号：
定 价：10

19、 电子科技大学学报（双月刊）
本学报是电子科技大学主办的由国家教育部主管的自然科学类期刊，是集创造性、学术性、科学性为一体的电子综合性刊物。主要刊登电子通信、电子测量、电视技术、生物电子学、雷达、电子对抗、遥感遥测、信息论、电磁场工程、天线、微波理论与技术、半导体物理与器件、电子材料与元件、电子机械、自动控制、电子物理与器件、激光与光纤技术、计算机科学与技术、管理科学、系统工程、数理化等基础科学理论和应用技术的学术论文；科研成果的学术性总结；新技术、新工艺的论述；国内外科技动态的综合评述；不同学术观点的争鸣等。
主管单位：国家教育部
主办单位：电子科技大学
编辑单位：《电子科技大学学报》编辑部
主 编：林为干
主 任：徐安玉
地 址：成都东郊建设北路
邮政编码：610054
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：51-1207/T
国际刊号：1001-0548
邮发代号：62-34
定 价：5

20、光通信技术（月刊）
本刊为专业技术性刊物。报道光通信、光纤维传感技术在公用通信、专用通信和国防通信中的应用研究成果，包括系统与网络、光纤光缆与器件、光通信相关技术的开发及新技术新产品介绍等，还刊登专题讲座、厂商简介、书刊评价、人物专访、重大活动报道。读者对象为相关专业及部门的工程技术人员和管理人员。
主管单位：信息产业部
主办单位：信息产业部电子第34研究所
编辑单位：《光通信技术》编辑部
主 编：汤志强
主 任：
地 址：广西桂林市5号信箱
邮政编码：541004
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：45-1160/TN
国际刊号：1002-5561
邮发代号：48-126
定 价：7

21、 光学精密工程（双月刊）
本杂志是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所和中国仪器仪表学会精密机械分会主办的专业性学术期刊，由科学出版社出版。著名光学专家王大珩院士、唐九华院士担任顾问，陈星旦院士任编委会主任，中国科学院百人计划首批入选者、长春光机所所长，青年科学家曹建林博士担任主编。《光学精密工程》辟有综合评述、空间光学、图像处理、信息处理、纤维光学、微纳技术、精密机械、激光与技术、光学检验设备、光学以其余技术、测试技术及设备、信息光学、光电跟踪与自动控制、摄像技术及装置、光电技术及器件、光学工艺及设备、计算机应用与软件工程、光谱分析与光谱测量、激光测距与跟踪、摄像技术与装置、计算机辅助设计、薄膜光学、光衍射仪器与器件等专栏。
主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
编辑单位：《光学 精密工程》编辑委员会
主 编：曹健林
主 任：白雨虹
地 址：长春市东南湖大路16号
邮政编码：130033
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：22-1198/TH
国际刊号：1004-924X
邮发代号：12-166
定 价：18

22、 光通信研究（双月刊）
本刊是武汉邮电科学研究院和烽火通信科技股份有限公司合办的技术类期刊。是我国最早的以高新科技光纤通信为内容的科技期刊，全国电信技术类中文核心期刊。主要刊载光纤通信网络、系统、设备、光纤光缆、光有源器件、光无源器件、仪器、仪表等领域的科研成果、应用等方面的学术论文以及与其有关的前沿学科。
主管单位：武汉邮电科学研究院
主办单位：武汉邮电科学研究院
编辑单位：烽火科技学院《光通信研究》编辑部
主 编：毛谦
主 任：程晓红
地 址：武汉市洪山区邮科院路88号
邮政编码：430074
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：42-1266/TN
国际刊号：1005-8788
邮发代号：
定 价：8

23、 红外与激光工程（双月刊）
本刊由航天机电集团主管，国内外公开发行，是无线电电子学、电信技术类核心期刊。本刊主要包括红外、激光和光电技术在航天、卫星和战术导弹武器系统研究、设计和应用上有创见的学术论文和科研报告，各种新的光电技术实验方法和结果，新工艺、新材料、国内外先进光电技术方面的优秀论文及信息报导，本刊栏目多，内容丰富，可供从事光学与应用专业方面的科研、厂矿、企事业单位、各大专院校及部队有关人员阅读参考，亦可供国内外各大图书馆及信息部门收藏。
主管单位：中国航天科工集团
主办单位：中国宇航学会光电技术专业委员会
编辑单位：《红外与激光工程》编辑部
主 编：孙再龙
主 任：赵雪艳
地 址：天津市225信箱32分箱
邮政编码：300192
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：12-1261/TN
国际刊号：1007-2276
邮发代号：6-133
定 价：10

24、华中科技大学学报（自然科学版）（月刊）
本刊为科学技术综合性学术刊物，国内外公开发行。主要刊登机械工程、电子技术、信息科学、材料
科学、能源技术、船舶与海洋工程、土木建筑、生物医学、管理科学、基础理论等学科的最新科研成果，其中，以机械科学、电子技术、计算机技术等为优势专业。
本刊为中国自然科学核心期刊和中国科学技术论文统计用刊源之一。目前，已被国内外30余家权威文摘期刊和重要数据库收录。
本刊先后荣获首届国家期刊奖、第二届国家期刊奖提名奖、第二届全国优秀科技期刊评比一等奖、全国高校自然科学学报系统及教育部优秀科技期刊评比一等奖、湖北省十大名刊等多项荣誉称号。
管单位：教育部
主办单位：华中科技大学
编辑单位：《华中科技大学学报》编辑部
主 编：樊明武
主 任：
地 址：武汉喻家山华中科技大学校内
邮政编码：430074
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：42-1658/N
国际刊号：1671-4512
邮发代号：38-9
定 价：6

25、强激光与粒子束（月刊）
本刊主要报道我国激光与粒子束技术领域的基础理论、实验与应用研究的成果和最新进展。
内容涉及高功率激光（含高功率微波）与粒子束的产生、传输及其与物质的相互作。主要学科包括：强激光与粒子束物理，激光器与加速器技术，等离子体物理及惯性约束聚变等。
主管单位：四川省科协
主办单位：中国工程物理研究院 四川核学会
编辑单位：《强激光与粒子束》编辑部
主 编：杜祥琬
主 任：
地 址：四川绵阳919-805信箱
邮政编码：621900
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：51-1311/O4
国际刊号：1001-4322
邮发代号：62-76
定 价：10

26、光学学报（月刊）
本学报是国内外公开发行的光学学术刊物，反映中国光学科技的新概念、新成果、新进展。内容主要包括量子光学、非线性光学、适应光学、纤维光学、激光与物质相互作用、激光器件、全息和信息处理、光学元件和材料等。为我国光学科技人员与国内外同行进行学术交流、开展学术讨论以跟踪学科前沿和发展我国光学事业服务。
主管单位：中国科学技术协会
主办单位：中国光学学会
编辑单位：中国光学学会《光学学报》编辑委员会
主 编：徐至展
主 任：
地 址：上海市嘉定区清河路390号（上海800-211信箱）
邮政编码：201800
电 话：
传 真：
电子邮件：
国内刊号：31-1252/04
国际刊号：0253-2239
邮发代号：4-293
定 价：25

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有天然的真空环境吗？

真正的真空，也许没你想的那么空

文章来自中国物理学会期刊网，作者 涂涛 郭光灿。

谈起真空这个概念，从中文字面上的意思似乎是空空如也。然而在物理学中，这个看似空无一物的概念却有着非常丰富的内容。下面我们将追溯在物理学中，特别是在量子力学基础

上建立起来的现代物理学中，如何对真空这个概念给予非常有趣、也非常重要的理论思考和实验探索。不难发现，真空这个概念，是与空间、物质、能量等物理学最基本概念紧密联系在一起的，对于它的研究往往是物理学中最为深刻、也最为令人困惑的根本性问题。也许“真空不空”是对它最好的诠释。

1.经典物理框架下的真空：以太

19世纪中叶，麦克斯韦建立了电磁学的理论：经典电动力学，进一步指出光就是一种电磁波，电磁波在空间中以光速传播。那么电磁波是如何在空间传播的呢？当时物理学家对于波动的图像主要来自于声波和水波，例如空气的压缩可以形成声波，水的振动可以形成水波。因此，直观地来看，波动是需要依赖于某种媒介的。既然电磁波能够在整个空间传播，物理学家很自然地认为，整个宇宙空间都弥漫着一种特殊的媒介，叫做“以太”，电磁波就是以太的振动而形成的。这可以看成是当时物理学界对于真空这个概念比较流行的看法，即真空中充满着以太。

19世纪末，著名的迈克耳孙—莫雷实验，利用光的干涉效应对于这种以太进行了一次实验测量。如果这种以太存在的话，根据牛顿力学的速度叠加原理，在地球上朝着不同方向传播的光的速度有微小的差异，那么两条光路的干涉效应可以表现出这一差异。当时迈克耳孙—莫雷实验已经达到了非常高的测量精度，然而这个实验却没有观察到预期的光速的差异。这个著名的实验也被开尔文爵士称为“在物理学明朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云”之一，成为困惑物理学界的重大问题。

1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，其中有两条基本原理：相对性原理和光速不变原理

。爱因斯坦指出，只要放弃牛顿力学中绝对空间和绝对时间的概念，迈克耳孙—莫雷实验的困惑就可以得到解决，完全不需要引入以太。电磁场本身就是一种物质，电磁波是这种物质的运动形式之一，不需要依赖像“以太”这种媒介就可以在空间中传播。

爱因斯坦的相对论给予经典的以太概念以致命的一击，至此经典的以太论被人们所摒弃。有趣的是，爱因斯坦在晚年时期，为了统一场论，对以太的概念情有独钟，曾亲切地称之为“我们的以太”。可见，尽管经典的以太概念不正确，但是新的以太概念必将在物理学基本问题中占有至关重要的地位。

2.相对论量子力学中的真空：狄拉克的电子海

20世纪有两大物理学的革命：相对论和量子力学。从研究开尔文勋爵所说的两朵乌云的另一朵——黑体辐射开始，普朗克、玻尔、海森伯、薛定谔、玻恩、泡利等众多著名物理学家建立起微观世界的理论：量子力学。当时量子力学的基本运动方程——薛定谔方程，在洛伦兹变换

下不满足协变性，即它是一种非相对论性的方程。

1927年，狄拉克利用4个分量的波函数来描写电子，提出了满足相对论协变性的量子力学方程——狄拉克方程。这个方程可以说是把量子力学与相对论协调在一起的第一次成功尝试，而且这个方程还可以自然地导出电子自旋的结果，被人们公认为现代理论物理学的一个巨大成就。

但是，狄拉克方程也预言了一个非常有趣、也令人困惑的结果：狄拉克方程的解，不但有正能量的电子，还存在负能量的电子。如何理解这些负能量的电子呢？狄拉克又一次地利用“真空不空”的概念。如图1 所示，狄拉克认为，真空中是所有负能量的状态，根据泡利不相容原理，每个负能量的状态都有一个电子占据着。真空可以看成填满了所有负能量状态的电子形成的大海，而带有正能量的电子则在这个海面上运动。

图1真空是负能量的电子海

这样一个真空是电子海的图像可以说是令人相当惊奇的。如果一个高能量的γ射线入射到电子海中，这时海中将有一个电子被激发到海面上，而电子海中也会留下一个空穴 (相当于一个带正电荷的电子在真空中运动) 。安德森 (C. Anderson) 在宇宙线照射的云室中，发现了一个与电子质量相等、却带有正电荷的电子——正电子，非常有利地支持了狄拉克的理论预言。因此，狄拉克和安德森因为这一开创性的工作，分别获得1933年度和1936年度的诺贝尔物理学奖。

我们看到，真空的概念在这里得到了一次飞跃。形象地说，某种以太的概念又回来了，不过是以电子海的形式。

3.量子电动力学中的真空(一)：真空涨落、兰姆位移和电子反常磁矩

电磁场是人们最为熟悉的场，薛定谔方程和狄拉克方程也讨论了微观粒子和电磁场的相互作用，不过其中，电子是量子化的，而电磁场是经典的。很显然，一个完整的关于电子与电磁场相互作用的理论，应该是全量子化的。

20世纪中叶，施温格 (J. Schwinger) 、费曼 (R. Feynman) 和朝永振一郎 (S. Tomonaga) 分别建立了电子与电磁场相互作用的量子理论——量子电动力学。量子电动力学是一种量子场论，电子场的激发和激发消失，对应于电子的产生和湮灭，而电磁场的激发和激发消失，对应于光子的产生和湮灭。如图2(a)，电子之间的相互碰撞可以用形象的费曼图表示：电子发射出一个虚光子，然后被另一个电子所吸收，这样两个电子通过交换虚光子发生相互作用。此时初态和末态，都是可以被直接观测到的真实粒子，而所有中间过程的粒子，存在的时间很短，被称为虚粒子。

图2 (a)简单的费曼图；(b)量子电动力学

非常有趣的是，“真空不空”的概念在这里再次扮演了一个重要角色。如图2(b)所示，这是一个更高阶的过程。电子发射出的虚光子可以变成一对虚的正负电子，然后这对虚的正负电子又湮灭重新变成一个虚光子，这个虚过程 (即图2(b)中的圆圈) 被称为真空极化。

可见，在量子电动力学的世界中，看似电子处在真空中运动，实质上真空中存在着大量的虚的光子、正负电子对。形象地说，电子此时“穿了衣服” (dressed electron) ，而这件衣服就是真空涨落形成的。

真空涨落将引起电子自能的微小改变，一般这个效应对于电子能量的改变仅在MHz量级 (微波段) 。美国物理学家兰姆 (W. Lamb) 利用微波技术，测量了氢原子中电子最低的两个激发态能级2s1/2， 2p1/2，发现的确真空涨落将引起电子能级的微小变化，称为兰姆位移。

真空涨落还将屏蔽电子自旋。美国物理学家库什 (P. Kusch) 利用磁共振技术，测量了电子磁矩，发现真空涨落将引起电子磁矩偏离简单的玻尔磁子，ae =(g－2)/2，称为反常磁矩。

可以来比较一下，通过量子电动力学的计算，兰姆位移的理论值是1057.864 MHz，而实验测量值为1057.862 MHz；电子反常磁矩的理论值是ae=1159651.7 × 10-9， 而实验测量值为ae=1159656.7×10-9。理论和实验可以在惊人的精度上相一致。量子电动力学可以说是目前物理学中最为成功的理论之一，费曼等3人因此荣获1965年度诺贝尔物理学奖，而兰姆和库什也获得了1955年度诺贝尔物理学奖。

我们看到，真空的概念在这里再一次得到了丰富。形象地说，这里的真空是虚的光子和正负电子对的海洋。

4.量子电动力学中的真空(二)：Casimir效应

量子电动力学是粒子与电磁场相互作用的量子理论，基于真空涨落所预言的电子能级移动和电子反常磁矩已经在极高的精度上得到了证实。不过这些效应总的来说是真空丰富的物理内容的一种间接反映，能否有一个关于真空的直接可观测的效应呢？这是一个饶有趣味的重要问题。

1948年，荷兰物理学家卡西米尔 (H. Casimir) 提出：在真空中两块平行放置的中性导体平板之间，存在微弱的吸引力，称为卡西米尔效应。很显然，在经典电动力学中，两块不带电的中性导体平板之间是没有任何作用力的。可是在量子电动力学中，电磁场可以量子化为各种能级的谐振子。两块平板之间的真空，也就是量子电动力学的基态，实质上是充满大量谐振子的集合。可以计算得到依赖于两平板之间距离的真空能量，即卡西米尔能量。而两平板之间的相互作用力，可以看成是卡西米尔能量对于平板之间距离变化的导数。

卡西米尔效应是一种真空的量子力学效应，不过它的信号是很微弱的。对于两块1 cm2大小的平行金属板，相距仅1μm时，真空产生的相互吸引力仅为10m-7N，测量如此微小的力是一个巨大的实验挑战。

实验物理学家采用高精度扭摆、原子力显微镜等手段来测量卡西米尔力，取得了一系列的进展。一个最新的突破是在2011年，瑞典的研究组将超导微波腔的两个镜面作为两个平板，利用微波光子的测量技术，精密测量

5.量子规范场论中的真空：真空对称自发破缺、质量的起源和Higgs 粒子

自然界中有四种基本的相互作用，其中电磁相互作用已经建立起它的量子理论——量子电动力学。在量子电动力学巨大成功的鼓舞之下，物理学家开始探索如何建立起其他相互作用的量子理论。

在量子场论中，每一种粒子对应于一种场，粒子是场的量子，场可以用含时空坐标的函数来描写。场函数满足一个运动方程，这个运动方程可以从拉格朗日量推导出来，它决定了场或粒子的运动规律。有趣的是，量子规范场论具有某种特殊的对称性。例如，在规范变换下，拉格朗日量具有不变性，由它导出的运动方程也具有不变性，因此场或粒子的运动规律在规范变换下保持不变。电磁相互作用的量子理论满足定域U(1) 的规范不变性，而弱相互作用的量子理论满足定域SU(2) 的规范不变性。1960年代，3位杰出的理论物理学家：格拉肖 (S. Glashow) 、温伯格 (S. Weinberg) 和萨拉姆 (A. Salam) 利用满足SU(2) × U(1)的规范不变性建立起弱相互作用和电磁相互作用的统一的量子理论。

然而，这样一个看上去非常宏伟的量子理论却遇到了根本性的困难：规范不变性要求这些粒子没有质量。这个矛盾困扰了物理学家很久，很有意思的是，“真空不空”的概念再次让人们取得了突破性的进展。

1961年，美籍日裔理论物理学家南部阳一郎 (Y. Nambu) 提出：拉格朗日量具有某种对称性，但是系统的基态或真空态不具有这种对称性，称为真空对称自发破缺。如图3(a)所示，一个大的磁体，其中有很多个小磁针。当温度很高时，这些小磁针的取向是任意的，整个磁体有着空间旋转不变性，即表现为没有任何特殊的方向性。但是当温度降低到居里温度以下，这些小磁针会沿着某个方向排列，出现了自发磁化，因此整个磁体的空间旋转不变性遭到了破缺。如果用理论的语言来概括，描写磁体的拉格朗日量具有空间转动的不变性，但是由于最低能量的基态或真空态变成了自发磁化的状态，所以整个系统的对称性破缺了。

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