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Volume 35: Pages 270-275, 2022
There is no vacuum zero-point energy in our universe for massive particles within the scope of relativistic quantum mechanics
Huai-Yu Wanga)
Department of Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China
It was long believed that there is a zero-point energy in the form of ħω/2 for massive particles, which is obtained from Schrödinger equation for the harmonic oscillator model. In this paper, it is shown, by the Dirac oscillator, that there is no such a zero-point energy. It is argued that when a particle’s wave function can spread in the whole space, it can be static. This does neither violate wave-particle duality nor uncertainty relationship. Dirac equation correctly describes physical reality, while Schrödinger equation does not when it is ot the nonrelativistic approximation of Dirac equation with a certain model. The conclusion that there is no zero-point energy in the form of ħω/2 is applied to solve the famous cosmological constant problem for massive particles.
On a longtemps cru qu'il existait une énergie du point zéro sous la forme de ħω/2 pour les particules massives, qui est obtenue à partir de l'équation de Schrödinger pour le modèle d'oscillateur harmonique. Dans cet article, il est montré, par l'oscillateur de Dirac, qu'il n'y a pas une telle énergie du point zéro. On fait valoir que lorsque la fonction d'onde d'une particule peut se propager dans tout l'espace, elle peut être statique. Cela ne viole ni la dualité onde-particule ni la relation d'incertitude. L'équation de Dirac décrit correctement la réalité physique, contrairement à l'équation de Schrödinger lorsqu'il ne s'agit pas de l'approximation non relativiste de l'équation de Dirac avec un certain modèle. La conclusion qu'il n'y a pas d'énergie du point zéro sous la forme de ħω/2 est appliquée pour résoudre le fameux problème de la constante cosmologique pour les particules massives
Key words: Harmonic Oscillator Model; Zero-Point Energy; Relativistic Quantum Mechanics; Dirac Oscillator; Ground
State Energy; Wave-Particle Duality; Uncertainty Relation.
Received: May 28, 2022; Accepted: June 27 2022; Published Online: August 1, 2022
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