虚光子与库仑力

两个同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引。我们把这学成库仑定律：一种穿越虚空的隐形作用，随距离的平方而减弱。可是，一个电荷怎么'知道'另一个就在那里，明明没有任何可见之物把它们连起来？量子电动力学给出一个惊人的答案：电荷之间在不停地交换虚光子，而这种不息的交换就是力本身。

虚光子是只短暂存在的光子，从真空中借来，还没来得及被看见就已偿还。一个电子发射这样一个光子，另一个电子吸收它，这样一来它们就交换了动量——抛出与接住时的反冲被感受为推或拉。把这种交换可能发生的无穷多种方式加起来，让光子那无质量的传播子挑起重担，计算就精确地重现了库仑的平方反比定律。日常的电力，正是从一个发生了千千万万亿次的量子过程中涌现出来的。

这幅图景很深刻，却容易被过度解读。溜冰者抛球的画面自然能解释排斥，但对吸引似乎讲不通（你怎么靠抛球去把别人拉过来？）。诚实的说法是：虚光子是计算中的项，不是真正的抛射物；数学通过电荷的正负号同样处理吸引和排斥。真实而经得起检验的是结果——库仑定律及其量子修正——而不是小球来回飞舞的脑内电影。