學習量子場論的目的是什麼?

時間 2021-05-06 11:29:35

1樓:ttigong

學過量子場論,你就可以作如下迴圈:一,寫拉氏量;二,推導費曼規則;三,計算散射截面;四,換算為事例數與實驗對比,if 符合,goto 斯德哥爾摩,else, goto 一。

2樓:何國正

1,看完上面所有的回答,對於苗艦艦的回答印象最深刻有人說,功夫在場外,學習量子場論的功夫首先不是在量子場論本身,而是和量子場論有關的其他理論物理的內容,苗艦艦的回答描繪出量子場論整個理論上的來龍去脈(也是說一種理論知識的系統樹)使我這個不是物理系出身的人也忽然明白了許多

2,但是上面所講的是「理論上」的來龍去脈,不是「實際上」的來龍去脈,還要補充量子場論歷史上是誰提出和以後又是怎麼樣發展

這裡我們不能完全走老路,要先大後小,先了解理論物理學最大的一一統一場論,先了解弱統一場論(弱相互作用和電磁作用的統一),強統一場論(弱相互作用,電磁相互作用和強相互作用的統一)和超弦理論與M理論(四種相互作用統一),了解學習這些理論需要哪些「基礎」物理學知識,其中哪些和量子場論關係密切,記下來,這樣你學習量子場論就會有血有肉,不會枯燥的

3,物理學有三種對稱(空間對稱,時間對稱和宇對稱)對應三個守恆定律)動量守恆定律,能量守恆定律和角動量守恆定律)這個結果不僅是太奇妙而且意義重大(牽涉到哲學),但是證明非常難,我當時在一本量子場論的書裡看到,但是證明自己沒法子看懂,請樓主學習的時候留意這個問題

3樓:仙女座

好吧 …小童鞋你還是…本科四大先學全…再學場論吧。不懂你四大為什麼先學的是量子?一般人不都是先學理力+電動,然後熱統+量子嗎?

不過如果你將來真的做光學,高量和量場還是要上一下的。

量子基本是粒子/波運動方程量子化(薛丁格方程)量場是電場磁場量子化(狄拉克方程)

加油小盆友!

4樓:

題主說只學過量子力學,那現在學量子場論就是對自己基礎的檢測。

量子場論入門章節中,

狹義相對論不會就看不懂張量計算,

量子統計不會就看不懂作者說什麼,

場的分析力學不會的話在開頭就一跪不起了,

電動力學不會的話A這個字母就如同火星文,

路徑積分不會算就可以把書吃掉了,

二次量子化不懂就會把^看成^_^,

數學練習不夠就像是看科普書。

等等大坑由讀者來填。

當把坑都填滿了,很多式子都會算了以後,物理知識也有一點微小的補充了。

量子場論真的很有用是不是!!

5樓:苗艦艦

集齊15個讚我就千讚啦

牛頓力學

先從牛頓力學講起,牛頓力學的基本研究物件是粒子,受到力的作用運動

如果我們用拉格朗日力學,我們可以將力的概念變成勢能的概念,粒子運動受到的力是根據最小作用量原理對勢能取梯度,比如粒子的拋物運動可以等價為粒子在重力場的運動

但是在這裡勢能(場)的引入似乎只是乙個數學變換,將同乙個問題用不同的語言描述

電動力學

在電動力學裡面,場不再是乙個數學變換後的產物,而是研究物件本身,電場和磁場本身就是場。而當我們描述場的運動時,我們描述的是電磁波

量子力學

量子力學在概念上的革命性突破就是波粒二象性,我們以前以為物質是由更小的粒子組成,但我們現在知道物質既有粒子性(波包),也有波動性(物質波)

既然場論既可以描述粒子(拉格朗日力學),又可以描述波動(電動力學),所以對於量子力學而言,量子場論是乙個最自然的語言

但是如果我們只考慮單粒子的量子力學,用量子場論有點殺雞用牛刀,所以我們一般把問題簡化為求解薛丁格方程,就像我們解牛頓方程那樣

量子場論/統計場論

當我們處理多粒子系統時,求解多體薛丁格方程變成乙個不可能的任務,這個時候就得用牛刀了。經典的電磁場,我們可以看做在空間每一點都有乙個諧振子在振動,到了量子場,空間每一點也是如此,只是在量子場論裡,這個諧振子既可以看成振動(波動),也可以看成粒子

比如量子電動力學裡面的光子也是光波(電磁波)

場論最基本的作用是處理相互作用體系

比如固體裡有能帶理論,其實就是個單粒子理論,引入相互作用後,能帶理論的影象會失效,但是場論在相互作用趨於零的時候可以完全重複能帶理論

現在比較火的拓撲絕緣體,都是基於拓撲能帶理論,但如果引入相互作用,我們必須用拓撲場論,不過如果相互作用比較小,拓撲能帶理論還是低能有效的

所以和相互作用有關的多體現象必須用場論來描述,比如相變

場論對我而言就是個低能有效理論,也就是如何對小尺度的物理做「平均」,得到大尺度的物理,與實驗測量結果比較

所以所有場論的問題都源於我們取了不恰當的微觀平均(粗粒化),比如紫外發散,為了解決這類問題,我們可以慢慢做粗粒化,不要一部到位,而這就是拯救場論的重整化群理論

場論可以容納更豐富的幾何代數拓撲結構

引入規範場(電磁場,楊—公尺爾斯場),有規範場論

引入共形對稱性/超對稱,有共形/超對稱場論

引入拓撲(Berry phase),有拓撲場論

6樓:Trivial

這是電子反常磁矩理論計算和實驗測量的結果的比較,足以讓人感動的留下眼淚。。。。。。

至於量子場論有什麼用,可能學了才能更好的體會到。建議題主可以先看看A.zee 《quantum field theory in a nutshell》第一章,先愛上這個東西,然後再慢慢體會。

7樓:

+你的這幾個問題要說起來比現有的長城還長。

就給乙個小問題吧:

你知道宇宙中也許存在絕對這件事吧?

比如, 質子和電子的電荷精確一致,這中精確不是測量意義上的精確,而是真的完全一模一樣的精確。

量子場論可以回答這個問題。

不過看你這麼忙,肯定不會在意細節問題的。

人生太忙的話,不宜學場論。

問題描述已經被修改多次,如今已沒有「提問者說自己太忙」的字句。

關於「學習量子場論的目的是什麼」 有不同層面和意義導向的回答,現有幾個高票答案全部值得看一看。2016-05-08+

8樓:

順手歪個樓。。#論動機不純#

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