宇宙的本源,并非物质?物理学家认为,是由粒子和力场构成!( 四 )
看到这里 , 如果得知物理学家并不清楚“量子场论到底说了些什么” , 即它的本质或者说基本物理图像 , 你肯定会大吃一惊 。 物理学家的这种困惑与大家热衷讨论的量子力学中的那些神秘问题(比如薛定谔的猫)有本质区别 。 量子场论中那些并不明确的表述 , 羁绊着我们对标准模型之外的物理学领域的探索 , 比如说弦论 , 因为在不理解现有理论的情况下试图去发展一套新的理论 , 是非常危险的 。
标准模型的内容初看起来非常清晰明了 , 首先它包含了一群基本粒子 , 像夸克、电子等等 , 其次包括了四种力场 , 基本粒子通过力场来传递相互作用 。 这些内容已经被画成挂图挂在教室里 , 也频频出现在本刊的文章中 。 但这些内容无论看上去多么完美 , 其实都无法令人满意 。
首先 , 基本粒子和场的分界含混不清 。 量子场论为每种基本粒子都配上一个相应的场 , 因此如果有电子就一定有电场 。 而从另一角度来说 , 力场并不是连续的 , 而呈量子化 , 因而产生了像声子(phonon)这样的粒子 。 如此一来 , 粒子和场的区分看起来就是人为定义的 , 物理学家常常会谈论这两个概念哪个更基础 。 直到今天 , 我们在描述中仍然使用粒子和场这两个概念 , 尽管大多数物理学家都承认 , 这些经典概念并不符合量子场论描述的内容 。 如果我们对“粒子”和“场”的传统认知观念并不符合理论描述 , 物理学家和哲学家就必须弄清楚用什么来取而代之 。
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