狄拉克之海

狄拉克之海的缺陷

狄拉克之海模型虽然成功预言了正电子的存在，但它的缺陷也是显而易见的：狄拉克之海的存在要求真空中充满无限多的负能量态电子，这也使得一个“绝对真空”的存在还需要无限多的正能量态电子。同时这个真空中由于具有无限多负能量态的电子，因此它具有无限大的能量密度并且这是不可测量的，只有密度变化是可测量的。特别是在反玻色子在实验中被发现后，由于玻色子不受泡利不相容原理的约束，狄拉克之海并不能对反玻色子的存在作出解释。
二十世纪三十年代后发展的量子场论重新诠释了狄拉克方程的含义，量子场论将狄拉克方程中的解释为场算符。在量子化狄拉克场的过程中，需要假定场算符满足反对易关系而非对易关系，后者会导致负能态的出现。通过所谓粒子-空穴变换，正电子能够被当作一个实在粒子对待而不再是狄拉克之海中的一个空洞，而真空态也真正成为一个不存在粒子的“绝对真空”。相关的量子场理论对反粒子的解释更具有说服力，它能够同时对反玻色子和反费米子作出解释并且能保证原有狄拉克之海解释的正确性，但仍有一些问题未能解决，特别是关于真空具有无限大的能量。