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当前量子场论中的几个疑问(1)

已有 4051 次阅读 2014-2-16 12:06 |个人分类:未分类|系统分类:论文交流| 相对论, 基本粒子, 量子场论, 物理量

      就当前的物理理论来说,研究基本粒子的理论基础是量子场量。在当前,所谓量子场论的主要内容和特点是:1、它符合狭义相对论,这意味着时空的度规可取为(1-1-1-1);2、它认为物质存在的形式可以为质点,也可以为场,质点的物质在时空中可以看成是一个4维的几何点,而场的物质往往是分布在时空中某可变的4维体积内,对于质点,其质量m与能量E的关系必满足

                                (E/c)2-(p1)2-(p2)2-(p3)2= m2c2                                  (1)          

3、物质具有量子性,所谓量子性,对于质点来说,表现为要满足测不准原理,即质点的位置、动量不可能同时都有一确定的数值,并且质点的各个物理量均表现为算符,场的量子性则表现为:场量及其正则动量要满足一定的对易关系。此外,对当前的量子场论,还可列举一些主要内容和特点,例如要满足定域规范不变性等等,由于与本文关系不太大,我们就不一一列举了。本文要着重指出的是:4、当前的量子场论所讨论的Klein-Gordon 场和 Dirac 场均是以质点形式存在的单粒子物质所产生的场,这只要从它们的场方程均满足式(1)就可得知。

       在牛顿质点力学的理论中,也曾认为质点可产生引力场,后来随着牛顿力学的引力场论的发展,便逐渐认为引力场是连续分布于空间中的质量(称为质量密度)所产生的,因为这样更符合场论的观点。同样道理,我认为在当前的量子场论中,只考虑以质点形式存在的单粒子物质所产生的场,而不去研究连续分布于空间中的质量密度所产生的场,应当是个问题。

       当前的量子场论中的问题和缺点还有一些,本文将陆续对之作些讨论。希格斯粒子得到确认后,有人认为,基本粒子的标准模型已达到完美。科学网著名的博主鲍得海则认为“标准模型一点也不完美!(甚至可以说很丑陋!)”。我认为鲍博主的看法有道理。目前,一些世界一流的物理学家正在开始讨论:希格斯粒子发现之后,基础物理学向何处发展?这正表明,当前的理论还存在问题。对于“基础物理学将向何处发展?”这个问题,有些人认为,须要等待实验的结果。当然,最终的结论要由实验事实来决定。但在等待实验结果的同时,仍可对原有理论框架,作些分析讨论。这不仅物理学者可以做,懂得量子场论和基本粒子理论的理论物理爱好者也可以做。我只是个理论物理的爱好者,限于学识和精力,要深入研究量子场论和基本粒子理论存在的问题已不可能了,但发现理论中的疑问还是有可能的,这就是我写作本文的动机。



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