严格意义上说，这个问题本身是不准确的，在规范场论中，所谓“物质场”，一般是指非齐次洛伦兹群的标量、旋量表示，也就是自旋为0及半整数的量子场。而光子是矢量场，自旋为1，是传递电磁相互作用的中间矢量粒子，虽然在哲学、宇宙学层面仍旧是“物质”，因为它带能量，但在规范理论的框架下很少有人将其作为“物质场”。不过这个提法也并非严谨，在QCD里，因为夸克禁闭和渐进自由，虽然各种强子比如质子名义上由夸克组成，但其大部分质量是由无质量但带能量的中间矢量玻色子-胶子贡献的。
其次，在量子场论框架下，“反粒子”的定义为逆时间线行进的末态粒子，或是顺时间线行进的初态粒子，它实际上是某种被定义为“粒子”的共轭表示，光子场在物理上是一种实场，他的共轭表示就是自身，且因为它是无质量场，在内禀坐标系下寿命为无穷大，也没有“时间线”概念，所以它的“反粒子”就是自身。
第三点，如果这个世界具有完美的CP对称性，严格上我们应该看到一样多的正反粒子，因为正反粒子在场论框架下是等价的，但是因为某种不明原因的CP破坏，在宇宙演化过程中，正反粒子的对称性有很大破坏，我们只能看到很多的“粒子”。标准模型里有一定的CP破坏但不足以解释自然界如此大的正反物质不对称。这未来也是一个诺贝尔奖级的工作。
第四，传递弱相互作用的规范矢量玻色子（Z、W+、W-）带质量，但那是规范对称性自发破缺的结果，或是说这三个粒子的三个纵向自由度来自复标量场H(两维复矢或四维实矢)，而剩余的一个自由度便是实标量场h，这也就是所谓的“上帝粒子”：“Higgs”粒子。除此之外，他们其它性质与标准的矢量场无异。
分享到:
閱讀更多 志語者 的文章
