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水波只有波的性质,电子有波的性质还是粒子的性质?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-09-05 09:10:30

好问题。是的,水波和电子波之间是有区别的,这种区别可以在“量子场论”(我最喜欢的理论)的第一个词中找到。电子波不仅仅是fiels,它们是量子化的场,这就是赋予它们粒子性质的原因。朱利安·施温格写道:

这两个截然不同的经典概念(粒子和波)融合并超越了某些没有经典对偶物的东西——量子化场是它自己的新概念,一种取代经典二象性的统一性。——j·施温格

你会问什么是量子化的场?以下是我在《色彩领域》一书中对QFT的描述,这本书向普通读者解释了QFT:

量子是什么?1900年,马克斯•普朗克(Max Planck)提出了电磁场不是连续的“经典”场的观点,而是由他称为量子(quanta)的单位构成的。然而,量子不是用麦克斯韦方程来描述的。直到量子场论被发展出来,才有了量子存在的理论基础。在QFT中,每一个量子都是一个独立的整体实体[1],它有自己的生命,也有自己的死亡。

量子崩溃。量子根据量子ft的确定性方程演化,但有一个事件不是由这些方程描述的。当一个量子将能量转移到一个吸收原子时,它就会从整个空间消失;没有能量它不能继续存在。虽然我们还没有量子坍塌的理论,但我们可以预测它的可能性(见第10章的“缺口”)。

量子场论与QM。重要的是要理解QFT不仅仅是QM的一个变体。从概念上讲,这两者是截然不同的。量子力学描述了一个由粒子组成的世界,方程给出了粒子在一个给定点上的概率。QFT描述了一个由场组成的世界,方程给出了在给定点的场的强度。另一个区别是QM方程处理数字,而QFT的场是由一个被称为希尔伯特空间的抽象空间中的向量描述的。幸运的是,为了掌握QFT的概念,不需要理解方程或理解希尔伯特空间。
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