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量子场论中出现了无穷大,通过重整化技术以后,计算的结果就和实验非常符合。这是一个很难想象的事情,为什么一定要绕过无穷大才能得到正确的结果呢?既然正确的结果就在里边,那么我们为什么不直接把它算出来呢?
让我好奇的事情一直都在这里。这里真的有什么障眼法么?
量子场论正确但是不自然,这导致粒子物理学家发展了各种超出标准模型的理论,因为他们认为标准模型虽然正确,但是由于不自然,可能不是精确的,而是一个近似的有效理论。道理很有说服力,但是在没有搞清楚标准模型的不自然性究竟来自哪里,然后依然是在量子场论的框架上继续发展理论,这难道不是自己打自己的脸么?
结果实验结果来的更快,似乎所有超出标准模型的理论都没有给出证据,正确的依然是标准模型,而且不仅是正确,看起来还精确,这就让人尴尬了。
如果标准模型真的是精确的,这就值得好好的琢磨了。
希格斯粒子的发现,为整个理论奠定了基调,它的质量涨落要不然是真的,导致严重的不自然性,要么是障眼法,根本就不存在。这也就是导致,这个无穷大要么是真的,不能真正的消除掉,要么是障眼法,根本就不存在。电子的本来面目是没有质量的,所以一个质量无穷大的电子和希格斯机制形成了严重的概念上的冲突。由于发现了希格斯粒子,所以这个无穷大,就可能是障眼法。
量子场论是一个正确的理论,但是里边的无穷大可能不是一定需要的。
量子场论是狭义相对论和量子力学的联姻,虽然已经做了很多年,但是里边究竟是什么样子的物理过程,我们可能依然不是太清楚。即使是重整化技术,虽然在数学上已经反复验证了,但是这究竟意味着什么可能依然没搞明白。
这样里边的原因其实很简单,就是量子力学难以理解。
当量子力学配上狭义相对论以后,似乎出现了什么奇怪的东西。
在讨论黑洞的时候,萨斯坎德提出了两相性,外界观测掉落在黑洞中的人会被烧死,而直接掉落在黑洞中的人自己却什么都没有感受到。在这个特殊的情况下,会出现两种完全不同的命运。这个事情虽然是在广义相对论的框架内出现的,当然也可能不是真的,但是有可能出现了两种不同的结果。
这起码说的是在普朗克尺度的时候会发生的可能性。狭义相对论和量子力学在高能极限的时候其实是不兼容的,但是我们知道量子场论给出了准确的结果,这种不兼容性不知道是什么原因就消失了,当然也可能是导致无穷大出现的原因。
狭义相对论可能包含两种不同的结果,而在量子力学中,这两种结果都出现了,但是在实验中只出现了一种结果。
这个事情也不是没有可能的。霍金对于解决黑洞信息的时候,就提出过,黑洞实际上有两种形态,一种是实际观测到的,只有能量,一种是隐藏的,包含着信息。这种双态性也许来自于狭义相对论。
在狭义相对论和量子力学联姻以后,一个关键的地方,就是给出了电子的自旋,是完全自洽的。也就是说,电子的自旋天然就是一种相对论效应。而这自旋的结果,意味着电子感受到的方向,比我们现实的世界的方向多了一倍。它似乎除了感受到了我们的世界,还感受到了另外一个世界。
没有谁能否定,真实的世界可能有我们测量不到的地方。
电子自旋的存在,本身实际上一直就是一个迷。
量子力学中,测量也一直是无法理解的过程。微观粒子可以处于叠加态,当我们测量的时候,我们只能测量到一个本征态,量子态发生了诡异的塌缩。但是到了高能的时候,也许会存在更加不可思议的结果,就是叠加态中有的部分,可能我们实际上探测不到。当然这只是猜想。因为测量不到,那么谈论它的意义在哪里呢?除非它要给出可观测的结果。就好像暗物质和暗能量,我们都直接探测不到,但是可以有观测到的效果。
如果说,在真实的过程中什么是障眼法,那么一定就是测量导致了什么难以理解的出现,这不是不可能的。
重整化的过程,就是一个实际测量的过程,所以这一定会给出正确的结果。但是在转瞬即逝的过程中,我们真的有必要要知道每一个细节么?在测量到的结果中,我们发现了光子转换成了电子和正电子对,但是在这个过程中究竟发生了什么呢?电子和正电子对是本来就有的,还是在测量的时候才发现的呢?或者这里边隐含着什么神秘的过程呢?
在这几篇文章中,我其实就是对一个古老的问题重新提出了质疑,这就是量子场论中的无穷大。很难理解,一个正确的理解要从无穷大开始讨论。以前认为这可能是一个近似的有效理论,所以再讨论这个无穷大没有意义,但是如果正如当前实验给出来的结果一样,没有超出标准模型的新物理,那么这个无穷大的问题就变得重新有意义了。因为如果没有别的问题,那么为什么广义相对论不能量子化呢?为什么就不是重整化技术本身存在问题呢?
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GMT+8, 2024-11-21 18:53
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