量子场论,初探

也称为场的量子力学,场的话,最常用的就是电磁场,电磁场就肯定要涉及电磁波,也就是光,众所周知,光是相对论性的,不能使用经典物理来处理,而要用相对论物理,最显著的区别就是物质运动的上限速度,经典物理是无穷,而相对论中是光速。

初等量子力学中,虽然物理图景发生了极大的变化,确定性消失了,轨道消失了,但是其上限速度还是经典的无穷大,对粒子动量的测量还是可以在短时间内精确的进行,但是,随着速度上限降为光速,这种测量就无法实现了,对动量的精确测量,需要测量时间无穷长,这就毫无意义了,毕竟粒子的运动是如此之快,如果测量慢吞吞的,可能这个粒子已经变成了其他的粒子了。

于是,量子场论中,再一次抛弃了测量的可能性,粒子完全是不可测的,我们能做的只是观察反应前是什么粒子,具有什么样的物理量,反应后得到了什么粒子,具有什么物理量。而反应的过程,这中间发生了什么,就一无所知了。

对电磁场进行量子化,最重要的粒子就是光子,波与粒子,在这里重新变成了统一体。

虽然,量子场论看上去是真的非常高深,似乎与日常无关,不过还是有很多用处的,毕竟在高深也是几十年前的理论了,各种方法早已融入到相关的领域了。比如,凝聚态物理,光子,电子,声子等粒子的相互作用给出了物质丰富而神奇的性质。透光性,导电性,超导电性,磁性,至今仍然是主要的物理学研究领域。各种新材料,功能材料,虽然看上去与物理无关,其实,深入进去,其基本原理都在这里。

现在的物理,比较热门的感觉也就这几块了,一个是量子信息和计算,一个是粒子物理,一个就是凝聚态。虽然也就当个名词听了,真要谈也是不懂的。专业的壁垒还是有的,希望跨领域的知识整合和迁移的通用方法研究进展再快一些,让人在有限的时间可以领略更多的风景,早点品尝到完整的葡萄酒的滋味。


然后是量子场论,没有想象中的那么可怕,还是一些基本的物理对象和数学方法,估计真正明白他的意思的人也不多,毕竟也算是比较前沿的东西了。不过,想要学到些东西也不容易,所用书籍为朗道的量子电动力学。现在是越来越喜欢物理中的数学思想了,虽说纯物理意义也很好,但是,总是用那些简单的工具,有时候就显得啰嗦,不够简洁明了。

学习还是要追寻本质,本质并不意味着简单,或者容易学习,而是逻辑关系上的直接,真正搞明白之后会给人一种直击真相的感觉,能够快速的实现由学到用的转变,将知识变成自己的。

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