狄拉克海

二十世紀是個充滿天才的時代，他們的成就是無人能匹敵的。愛因斯坦發現了相對論，海森堡（維爾納·卡爾·海森堡（1901——1976）德國物理學家，量子力學的奠基人。因起測不準原理而獲1932年諾貝爾物理學獎。）和薛定諤（艾爾温·薛定噩（1887——1961）澳大利亞理論物理學家，波動力學的創始人。）提出了量子力學，但還沒人知道如何把這兩種 理論結合在一起。1930年，一個新人解決了這個問題。他叫保羅·狄拉克，28歲。……

…… 根據狄拉克的理論，一個粒子要麼有正能量，要麼有負能量。這意味這什麼，一個負能量粒子？一樣東西怎麼會有負能量？為什麼普通的——正能量——粒子沒有掉進負能量狀態中，並在這一過程中放出大量自由能？

……他是個天才，是最偉大的物理學家，他有了答案。如果全部可能存在的負能量都已被佔據，任何一個粒子都不可能進入負能態。啊哈！於是狄拉克就假定整個宇宙完全充滿了負能量粒子。它們圍繞着我們，穿過我們的身體，在外太空的真空裏和地球的中心，每個地方都有它們。一片無限稠密的負能量粒子的海洋。狄拉克海。

狄拉克建立的相對論量子力學解決了電子自旋問題，證明了電子自旋是一種相對論效應，並在此基礎上提出了真空負能海的概念，預言了正電子等反物質，真空海被開斯米爾效應等真空邊界效應證明，反物質更不用説。

在量子場論中，費米場往往有所謂的狄拉克負能海，在沒有電場時，這個負能海的能級對於向右模和向左模來説沒有區別。當有電場時，就有區別了，因為電場有方向性。這樣，向右模和向左模的填充能海的方式就不同，從而對應的真空就不同。當然我們可以避開狄拉克負能海來解釋這個問題，因這個概念不適用於玻色子。這樣，向右模和向左模的電荷不在是分別守恆的。