18 宏观量子现象：玻色-爱因斯坦凝聚
18.1 费米子与玻色子
145所有粒子（包括基本粒子和复合粒子）都可以按自旋分为两类——费米子和玻色子。
146奇数个费米子所组成的粒子仍然是费米子；偶数个费米子组成的粒子则是玻色子；任意数目的玻色子组成的粒子还是玻色子。
18.2 泡利不相容原理
147原子中任意两个电子不可能处于完全相同的量子态，称为泡利不相容原理。
148泡利进一步从理论上提出两条原则：
（1）两个费米子在同一个系统中不可能处于完全相同的量子状态
（2）与费米子相反，玻色子则不受泡利不相容原理的制约。
149用一句话总结一下，在一个量子系统里，费米子个个不同，而玻色子则可以完全一样。
18.3 玻色−爱因斯坦凝聚
18.4 液氦超流现象
150（1）液氦能丝毫不受阻碍地流过管径极细（比如0.1μm）的毛细管，因为它的黏性几乎消失了。
（2）如果把液氦盛在一个烧杯里，你会发现杯中的液氦会沿杯壁缓慢地“爬”上去，然后爬出杯外，直到爬完为止
（3）在一个盛有液氦的容器中插入一根玻璃管，使用光辐射对这个管加热，于是管内和容器中的液氦产生温度差，这个温度差会引起压强差，导致液氦从玻璃管上端喷出。喷泉可高达30cm
19 量子场论
19.1 场与粒子的统一
19.2 粒子的产生与转化
151场的能量最低的状态称为基态，所有的场都处于基态时就是真空态。
152粒子的产生和湮灭代表着量子场的激发和退激。因此，场是比粒子更基本的物质存在，粒子只是场处于激发态时的体现。
19.3 真空里隐藏的奥秘
153“真空”是指在其中没有任何实粒子的理想空间，它是一种纯净空间。
154“真空是一无所有的虚空”这一物理图像，是一个错误的图像，大量理论和实验表明，真空是一个具有一定物理性质和一定物理结构的物理实在。
155现在，“狄拉克之海”的真空图像已经被量子场论的基态场图像所取代，所有的场都处于基态时的空间就是真空。
156在真空状态下，全空间充满各种场，只是因为每个场都处于基态而都不显现出相应的粒子，所以整个空间都没有实粒子（实粒子指可观测到的粒子）存在。
157真空中不断地有各种虚粒子对的产生、湮灭和相互转化的现象，称为真空涨落（也叫量子涨落或量子真空涨落）。
158真空涨落揭示了真空与物质之间的深刻联系，揭示出真空是一切自然物质产生及变化的根本源头。
159量子场论预示，真空只是一种能量最低的状态，而并非能量为零的状态，所以真空是有能量的。真空中蕴藏着一定的本底能量，它在绝对零度条件下仍然存在，称为真空零点能。
160按量子场论估算，真空能量密度竟高达2×10103J/cm3，这简直比天文数字还天文数字，然而天文观测发现的真空能量密度仅为2×10−17J /cm3，差120个数量级。于是问题就产生了，到底是谁错了？这个问题一直困扰着物理学家和宇宙学家们，谁是谁非只能等待将来的探索了。
161宇宙中的各种粒子都在不停地与真空进行着能量交换，如果真空零点能真的很大而且可以提取，无疑将是人类所能够利用的最佳能源了。这将是一种取之不尽、用之不竭的洁净能源，不过这一美好的愿望何时能实现却无法预知。
19.4 再析费曼图：时间能倒流吗？
162世界上所有相互作用最终都是由轻子和夸克在某个时空点发射或者吸收媒介子来实现的。
163在费曼图中费米子的箭头并不表示运动方向，而是为了标记正粒子和反粒子：与时间方向相同的箭头代表正粒子，与时间方向相反的箭头表示反粒子。
19.5 量子电动力学：精确度惊人的预测
164人们最早认识的规范场是电磁场，电磁场的规范粒子是光子，电磁力的规范场理论称为量子电动力学
165量子电动力学认为，两个带电粒子之间的电磁力是通过互相交换光子而产生相互作用的，这种交换可以有很多种不同的方式。
19.6 量子色动力学：夸克禁闭
166强力场的规范粒子是胶子，强力场的规范场理论称为量子色动力学，是描述夸克与胶子间作用关系的。
167但是迄今为止，所有的实验都未发现单个的自由夸克和自由胶子，即使使用目前加速器所能产生的最高能量的粒子束也未能将夸克、胶子从强子中轰击出来。人们实在无能为力，只好把这种现象叫“夸克禁闭”。
