Фундаментальные частицы (кварки) и квантовые поля

Из того, что я понял, изучая квантовую физику и физику элементарных частиц, так это то, что все частицы являются возбуждениями своих соответствующих полей.

Это заставляет меня задаться вопросом, могут ли элементарные частицы, такие как кварки, быть преобразованы обратно в поля или чистую (нулевую) энергию? Например. Кварки (частицы) превращаются обратно в кварковое поле?

Или возможно, что каким-то образом все частицы/материя во Вселенной преобразуются обратно в свои соответствующие поля (энергетическое состояние нулевой точки) ; точно так же, как все было мгновенно после большого взрыва - никаких частиц, а только поля ?

Физики, пожалуйста, помогите мне утолить мое любопытство узнать об этом.

PS - Этот вопрос возник, когда я прочитал следующие две статьи:

https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2020/03/21/ask-ethan-if-einstein-is-right-and-e-mc²-where-does-mass-get-its-energy- из /amp/

https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2019/01/13/ask-ethan-how-do-quantum-fields-create-particles/amp/

Привет :-) Я думаю, вы немного неправильно поняли, что мы имеем в виду, когда говорим, что частицы являются возбуждениями квантового поля. Если вы хотите обсудить это, это не совсем то место, но мы могли бы обсудить это в чате по физике .
@Джон Ренни, мои извинения. На самом деле, я инженер-механик по образованию и имею ограниченные знания, когда речь идет о квантовой физике и физике элементарных частиц! Тем не менее, я глубоко заинтересован в понимании основ природы/физики. Ранее я задавал здесь один или два вопроса, и вы блестяще ответили на них и помогли мне. Я уважаю и ценю ваш опыт работы с физикой и определенно хотел бы поговорить с вами в «чате по физике»!
Я сейчас в чате по физике, если вы хотите это обсудить.
Между прочим, я предполагаю, что все фундаментальные частицы/вещество (частицы) являются просто квантованием энергии/полей, и именно это имел в виду Эйнштейн, когда он дал уравнение E=mc2?

Ответы (1)

Квантовая теория поля — это квантовая теория более высокого уровня, основанная на постулатах квантовой механики. . Основные квантово-механические волновые уравнения Шредингера, Дирака, Клейна-Гордона, квантованного Максвелла решаются для двух частиц в потенциале. Для моделирования наблюдаемого рассеяния и распада элементарных частиц теория поля была разработана следующим образом:

Плоские волновые решения приведенных выше уравнений задаются в виде полей во всех точках пространства-времени, полей электронов, полей кварков, полей нейтрино и их полей античастиц, математической системы координат, наподобие лоренц-инвариантного эфира. На этих плоских волновых решениях/полях действуют дифференциальные операторы, создающие и уничтожающие названные частицы. Это позволяет использовать диаграммы Фейнмана, которые позволяют рассчитать рассеяние и распады частиц от двух тел ко многим телам строгим математическим способом. Эта модель оказалась очень успешной при моделировании и прогнозировании данных в физике элементарных частиц, ядерной физике, а также сверхпроводимости и т. д.

Итак, поля неразрывно связаны с операторами, именно система и создает, и уничтожает частицы.

или возможно, что каким-то образом все частицы/материя во Вселенной преобразуются обратно в свои соответствующие поля?

Поля нельзя обсуждать без операторов. Просто обсуждать поля не имеет физического смысла. Они представляют собой математическую конструкцию. Это комбинация полей и операторов, которые создают наблюдаемые состояния.

Так же, как все было мгновенно после большого взрыва - никаких частиц, а только поля?

Это неверно. Когда квантовая механика стала частью модели Большого взрыва, инфлатонное поле и частица должны были быть изобретены, чтобы квантово-механически описать начало Вселенной.

У вас может быть только квантовая теория поля с полями, связанными с операторами, создающими частицы. Вот почему было очень важно найти частицу Хиггса , чтобы проверить стандартную модель.

Большое спасибо за блестящий ответ! Я не мог полностью понять математику. Но я понимаю суть того, что вы хотели объяснить: поля — это математические конструкции, а вселенная моделируется людьми с помощью математики, и до сих пор мы довольно хорошо моделировали наблюдаемую вселенную с помощью математики. Кроме того, в конечном счете, что происходит, а что нет, зависит только от вероятностей, и все, что мы можем сделать, это выяснить вероятность события, верно? Извините, если я неправильно понял, поскольку QFT не моя сильная сторона, и я пытаюсь научиться :)
Можете ли вы порекомендовать какие-либо хорошие ресурсы/книги для тех, кто хочет изучить квантовую механику, а затем и квантовую теорию поля? Это будет высоко оценено!
Моя учеба закончилась к 1965 году, так что я не тот человек, чтобы рекомендовать современные книги. Я бы доверял этим лекциям в CERN для QFT быть текущими cds.cern.ch/record/893077/files/1-94%20Alvarez-Gaume.pdf . Так у меня открылись глаза в 1964 г. на то, как КТП относится к данным, в школе ЦЕРН на лекциях Вельтмана (после семестрового курса аспирантуры по КТП, операторам создания и уничтожения, работающим с полями :).)
Потрясающий! Ты яркая сияющая звезда! Большое спасибо. Лекции обязательно пройду!
Фундаментальные частицы (кварки) и квантовые поля
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v