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薛定谔一开始从相对论的动量与能量关系出发,得到了K-G方程,与德布罗意物质波的要求不一致。于是,他从牛顿力学的动量-能量概念出发,采用分析力学中的波动方程——哈密顿-雅可比方程出发,得到了薛定谔方程。
K-G方程重新发现,后来确认是光子与介子的量子力学方程。所以,K-G方程尽管从电子的相对论动量-能量出发,但我们得到的是电子散射光子,以及电子在高能过程中出现介子的散射波方程。
一次量子化就是考虑粒子作为德布罗意物质波的驻波条件,代表的是宏观实验装置构成的初始边界条件对粒子散射光子过程的约束条件,其实物质波可以看成是基本粒子散射光子形成的电磁波动形象的统计平均,如同水波可以看成是水面散射风波的统计平均(通过厄米算符求本征态平均)。
二次量子化就是把德布罗意物质波也看成是需要量子化的类似经典波,用粒子与反粒子的产生与淹没的统计平均来表示物质波,于是一次量子化过程中的宏观约束也被强加到微观粒子层面,相当于把宏观的巨大能量-动量施加于微观粒子,于是真空能量与粒子质量往往趋向于无穷大,被迫重正化。这如同水波的能量被压缩到水分子附近,产生非常巨大的局部分子运动涨落。
场量子化就是把连续场看成是大量量子谐振子的统计波动,如同把水看成是大量水分子的统计综合。
量子化的实质就是粒子散射光子形成驻波化的电磁波动形象,量子场论要走出困境,可能需要我们把二次量子化过程中的宏观哈密顿量,拉格朗日量先还原为基本粒子散射过程中所交换的能量-动量,如同我们考虑水分子碰撞,只有范德瓦尔斯力重要,水的表面张力不能进入分子水平:电子在微观环境不能等同于借助宏观测量延伸出来的波包,因为一个粒子可能需要群波才能表征,而一个量子波又可以表征无数个全同粒子。二次量子化模糊了基本粒子与它们的量子化表征。
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GMT+8, 2024-10-21 02:58
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