量子場(chǎng)論,初探

也稱為場(chǎng)的量子力學(xué),場(chǎng)的話,最常用的就是電磁場(chǎng),電磁場(chǎng)就肯定要涉及電磁波,也就是光,眾所周知,光是相對(duì)論性的,不能使用經(jīng)典物理來(lái)處理,而要用相對(duì)論物理,最顯著的區(qū)別就是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的上限速度,經(jīng)典物理是無(wú)窮,而相對(duì)論中是光速。

初等量子力學(xué)中,雖然物理圖景發(fā)生了極大的變化,確定性消失了,軌道消失了,但是其上限速度還是經(jīng)典的無(wú)窮大,對(duì)粒子動(dòng)量的測(cè)量還是可以在短時(shí)間內(nèi)精確的進(jìn)行,但是,隨著速度上限降為光速,這種測(cè)量就無(wú)法實(shí)現(xiàn)了,對(duì)動(dòng)量的精確測(cè)量,需要測(cè)量時(shí)間無(wú)窮長(zhǎng),這就毫無(wú)意義了,畢竟粒子的運(yùn)動(dòng)是如此之快,如果測(cè)量慢吞吞的,可能這個(gè)粒子已經(jīng)變成了其他的粒子了。

于是,量子場(chǎng)論中,再一次拋棄了測(cè)量的可能性,粒子完全是不可測(cè)的,我們能做的只是觀察反應(yīng)前是什么粒子,具有什么樣的物理量,反應(yīng)后得到了什么粒子,具有什么物理量。而反應(yīng)的過(guò)程,這中間發(fā)生了什么,就一無(wú)所知了。

對(duì)電磁場(chǎng)進(jìn)行量子化,最重要的粒子就是光子,波與粒子,在這里重新變成了統(tǒng)一體。

雖然,量子場(chǎng)論看上去是真的非常高深,似乎與日常無(wú)關(guān),不過(guò)還是有很多用處的,畢竟在高深也是幾十年前的理論了,各種方法早已融入到相關(guān)的領(lǐng)域了。比如,凝聚態(tài)物理,光子,電子,聲子等粒子的相互作用給出了物質(zhì)豐富而神奇的性質(zhì)。透光性,導(dǎo)電性,超導(dǎo)電性,磁性,至今仍然是主要的物理學(xué)研究領(lǐng)域。各種新材料,功能材料,雖然看上去與物理無(wú)關(guān),其實(shí),深入進(jìn)去,其基本原理都在這里。

現(xiàn)在的物理,比較熱門(mén)的感覺(jué)也就這幾塊了,一個(gè)是量子信息和計(jì)算,一個(gè)是粒子物理,一個(gè)就是凝聚態(tài)。雖然也就當(dāng)個(gè)名詞聽(tīng)了,真要談也是不懂的。專業(yè)的壁壘還是有的,希望跨領(lǐng)域的知識(shí)整合和遷移的通用方法研究進(jìn)展再快一些,讓人在有限的時(shí)間可以領(lǐng)略更多的風(fēng)景,早點(diǎn)品嘗到完整的葡萄酒的滋味。


然后是量子場(chǎng)論,沒(méi)有想象中的那么可怕,還是一些基本的物理對(duì)象和數(shù)學(xué)方法,估計(jì)真正明白他的意思的人也不多,畢竟也算是比較前沿的東西了。不過(guò),想要學(xué)到些東西也不容易,所用書(shū)籍為朗道的量子電動(dòng)力學(xué)。現(xiàn)在是越來(lái)越喜歡物理中的數(shù)學(xué)思想了,雖說(shuō)純物理意義也很好,但是,總是用那些簡(jiǎn)單的工具,有時(shí)候就顯得啰嗦,不夠簡(jiǎn)潔明了。

學(xué)習(xí)還是要追尋本質(zhì),本質(zhì)并不意味著簡(jiǎn)單,或者容易學(xué)習(xí),而是邏輯關(guān)系上的直接,真正搞明白之后會(huì)給人一種直擊真相的感覺(jué),能夠快速的實(shí)現(xiàn)由學(xué)到用的轉(zhuǎn)變,將知識(shí)變成自己的。

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