當前位置: 華文世界 > 科學

簡單來說什麽是量子場論

2024-01-12科學

尊敬的讀者,感謝您在百忙之中閱讀我的文章,這是對我努力的肯定,也是持續創作的動力,向您致以我最誠摯的敬意,希望能得到您的一個"關註",在此感謝!

還記得波粒二象性嗎?然而,這是一件復雜的事情。好吧,你可以暫時忘記它。事實上,粒子和波都不存在。只有田野。「粒子」和「波」只是我們解釋量子場的兩種方式。

每種型別的粒子都有自己的場。宇宙中所有光子的一個場,所有電子的一個場,等等。這些領域無處不在。字面上地。

要從場中「提取」粒子,您需要向場傳遞能量。如果你給它足夠的能量,場就會移動到更高的能量狀態。這些就是我們所理解的粒子。

場中給予它能量的點看起來像一個粒子,當能量在場中傳播時,粒子看起來像是在移動。

有些場需要更多的能量,有些則需要更少的能量來產生粒子。能量的大小與相關粒子的品質成正比。

例如,希格斯玻色子比電子品質大得多。所以電子很容易產生,但希格斯玻色子卻非常困難。

這就是為什麽我們花了這麽長時間才發現希格斯玻色子。我們必須建造一台巨大的機器,即大型強子對撞機,它可以為希格斯場提供足夠的能量來產生希格斯玻色子。

士力架自動售貨機類比

將田地想象成自動售貨機。你投入足夠的錢,你就會得到士力架。你投入更多的錢,你就會得到更多的士力架。

在這個類比中,金錢是能量,士力架是粒子。所以,如果你有足夠的能量,你就可以得到任意數量的粒子。

請註意,金錢(能量)始終守恒:如果您有 10 個硬幣,並且將 5 個放入機器中,那麽您現在有 5 個硬幣,機器中有 5 個,但硬幣總數仍然是 10 個!

然而,巧克力(顆粒)的數量不會被保存:你可以吃掉它們,它們就會消失,工廠會制造新的巧克力,送貨員會補充自動售貨機。

據我們所知,自然界中有18個這樣的機器。例如,你可以去找一台電子機器,付一些錢,得到一個電子。你也可以去光子機器,支付另一筆費用並獲得光子。等等。

值得註意的是,這些場之間也會交互作用並交換能量。想象一下不同機器之間的復雜管道網路,透過該網路可以將硬幣從一台機器轉移到另一台機器。

然而,所有這些交換都發生在管道內部,隱藏在視線之外。過程中不交換糖果。同樣的事情也發生在場上:它們在「幕後」交互作用,不是交換粒子,而是彼此交換能量。

當然,一切都要復雜得多,但這就是類比所能做的一切......