量子場論有哪些實際意義或應用?

時間 2021-05-31 05:03:04

1樓:Arthur

抬頭看看星空,然後閉目讓思維飛躍至銀河系然後再到整個遼闊的宇宙… 也許你會好奇什麼是宇宙結構的起源?

宇宙的結構大至星系小到塵埃,都源於大約137億光年的前的某種量子漲落(比如暴漲子的量子漲落);要研究這種早期的量子漲落如何演化以及逐漸引起宇宙結構的形成,我們就需要用到(彎曲時空中的)量子場論。

2樓:DYTY

應用太多了,比如初中生就知道的庫倫定律,但庫侖定律是作為乙個經驗定律,它是如何由第一性原理匯出的並沒有介紹,甚至直到本科講授的電動力學其基礎也是一些經驗性定律。然而量子場論卻能極為簡潔地從理論上推導出這些定律,比如我們計算到電子電子相互作用的樹圖就能得到動量空間的最低階散射振幅,然後對比低能下的Born散射公式就能得到動量空間中的相互作用勢,再Fourier變換到位置空間就得到了位置空間下低能電子電子的相互作用勢(庫倫定律),而且我們在推導過程中還能發現庫倫定律的成立和光子質量是否為0有關,這樣就提供了乙個實驗上可操作的判斷光子質量的方法。總之,量子場論裡隨便算算費曼圖就能得到一些非相對論量子力學,經典物理中nontrivial的結果。

3樓:KhalilXX

量子場論是狹義相對論和量子力學結合的產物,這一觀點十分容易理解,但並非完全正確。就算沒有狹義相對論,單單凝聚態理論發展必然也會涉及量子場論。

個人理解,量子場論的最大價值在於重整化,無論是凝聚態還是高能,在幾百年前到現在最大的區別就是,對場的概念的深入,最早的顆粒狀的物理理論聚焦的是質點,剛體,就算有場(法拉第的貢獻),也是物體運動的背景因素。在場的意義下,大家才開始關注從不同尺度看問題問題會怎麼變,單個物體怎麼看還是單個物體,場卻可以很好地描述粗粒化等概念。量子與否是物理實在,場與否(或者更現代的弦,膜)更像是觀點,模型,人們怎麼看問題

既然是世界觀的的問題,那麼久很難說有什麼實際用處,但可以確定的是這套想法不單單是物理中有,一些無尺度的數學,分形,當代最火的神經網路,都有這樣的想法的影子,這個看待問題的角度本身是很有價值的

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