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六、反粒子的軌跡　　


　　費曼在普林斯頓跟惠勒做研究時，就想出了在時間上可以向前也可以向

流動的觀念。這回在碰到正子的現象時，他就建議何不把正子看成是時間反

過來的電子。


　　這個觀念再簡單不過，可是因為與我們的想像差距太遠，費曼就想尋找

一個合適的比喻，這時，有一個在戰時擔任轟炸機投彈手的康乃爾大學學生

提出了一個比喻，費曼將之發表出來，這就是後來很有名的「投彈手比喻」

（bombardier metaphor）：


「　

　低空飛行的轟炸機上，投彈手從機腹的投彈孔所看到的一條路突然變成

　三條路，正在覺得奇怪的時候，就看到其中的兩條路交會，然後就沒路

　了。這時投彈手知道剛才那三條路其實只是一條很蜿蜒的路向後折又折

　回原來方向。這段折返兩次的路徑其實就像正子一樣，一開始是和電子

　一起產生的，然後又和另一個電子一起消滅。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　」　　

　　圖形可以畫成這樣：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　／
　　　　　　　　　　　　　　　　　／
　　　　　　　　　　　　　　　　／
　　　　　　------／＼--------／----------（又回歸一條）
　　　　　　　　／　　＼　　／
　　　　　　--／--------＼／--------------（三條路）
　　　　　　／　
　　　　　／------------------------------（一條路）



　　以上就是大致的想法，大家可以發現，費曼的路徑積分方法跟這個模形

很相配，因為費曼從早期跟隨惠勒做的研究中看出，把相鄰路徑的相位拿來

相加的方法也適用於「負的時間」的情況。


　　另外對於庖立的不相容原理跟這模型有所衝突的地方，費曼也有辦法解

釋。


　　庖立不相容原理不允許兩個電子同時佔有同樣的量子狀態，費曼則說自

己的理論可以不受這個原理的限制，因為先前計算的時候好像是在算兩個粒

子，事實上是一個粒子在時間上來來回回而已。「平常的理論會說不可以，

因為在某一段時間內不可以有兩個電子具有相同的狀態。」費曼在筆記上寫

著，「我們就說根本是同一個電子，所以庖立的不相容原理不適用。」


　　這個觀念聽起來像是科幻小說裡時間旅行的情節，在當時的物理界還不

太能接受。費曼自己也知道他提出的想法跟一般人對時間的常識經驗差太遠

了，一般人的直覺中，未來還沒有發生，也根本不存在，而過去的時間就已

經消逝無蹤了。


　　費曼只能解釋說，物理學裡的時間觀念已經和知覺感受的時間觀念不一

樣了。在顯微鏡下觀察到的物理現象並不要求時間要有過去未來之分，而且

愛因斯坦的相對論也說時間是相對於觀察者的，不再是過去所認為的是一種

絕對物理量。不過，愛因斯坦倒也沒想過粒子的軌跡會在時間方向上來來回

回。


　　各位，費曼在發表他的理論時遇到了非常大的阻力。發明氫彈的泰勒硬

是認為他的證明不夠嚴謹；狄拉克也不認同他的機率概念；甚至連偉大的波

耳都認為他的證明違反了測不準原理。費曼痛苦地表示：「我想表達的東西

太龐雜了，我的機器像是來自遙遠的天邊。」


　　不過，費曼終於再接再厲，發表了後世稱為「費曼圖」的圖象理論。
　　
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