应《网络安全法》要求，自2017年10月1日起，未进行实名认证将不得使用互联网跟帖服务。为保障您的帐号能够正常使用，请尽快对帐号进行手机号验证，感谢您的理解与支持！

24小时热门版块排行榜    

CyRhmU.jpeg
小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 理论物理&天文 » 关于量子场论中一些几率幅的物理解释的疑问
51/1返回列表
查看: 2526  |  回复: 7
只看楼主@他人 存档 新回复提醒 (忽略) 收藏    在APP中查看
当前只显示满足指定条件的回帖，点击这里查看本话题的所有回帖

fyl7

铁杆木虫 (正式写手)

[交流] 关于量子场论中一些几率幅的物理解释的疑问已有1人参与

在量子场论中，我们可以计算的东西，有一部分是一些物理过程的几率幅，比如散射过程。可是，有些几率幅表达式看起来却无法给出合理的物理解释。我们以最简单的φ^4理论为例，我们进行微扰计算，比如计算一阶过程，我们可以构造如下几率幅
<0|\int d^4x φ(x)^4|k_1,k_2,k_3,k_4>，这表示四个粒子湮灭成为真空的过程，可是通常的物理好像不允许物质的完全湮灭吧？这可由此式中可得到的δ ^4(k_1+k_2+k_3+k_4)看出，粒子没有负的能量值。类似地，我们也可将上面的过程反过来，即，表示从真空中激发出四个粒子的过程。此外，由这两个几率幅，我们可以构造一个二阶圈图，是<0|\int d^4x φ(x)^4 \int d^4y φ(y)^4|0>中的一个，描述的过程为从真空激发出四个粒子，然后这四个粒子又湮灭的真空过程。通常，我们可将中间的四个粒子作为虚粒子看待，可是，即便是虚粒子，难道也允许负能量的值？
此外，作为费曼传播子D_F(x-y)，通常可以理解为一个粒子从y点产生，然后在x点湮灭这一过程的几率幅。可是，在量子场论的圈图中，大量出现的D_F(x-x)又该怎样解释呢？难道是一个粒子从x产生，在时空中转一圈，又回到过去的出发点？这岂不是违反因果律？
这些该如何解释呢？
回复此楼

» 猜你喜欢

» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:
1楼2013-01-08 14:20:46
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

fyl7

铁杆木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by walk1997 at 2013-01-09 19:16:41
又是Feyman图 又是传播子.....
Feynman图还说反电子是沿着时间逆行的电子呢 这不更不符合因果律了
乖乖 还真有东西反着时间跑的呀......
好奇： LZ究竟是真讨论问题  还是乱扔问题?

那按你的意思，这些都不是问题？
“反电子是沿着时间逆行的电子”这句话，我觉得只是比喻，是你误解了。在费曼传播子的定义中是有时间order约定的，只要是按照时间order排列，就不应该出现违反因果律的情况。
而我的问题是针对D_F(x-x)，这个在微扰计算中可能出现的导致无穷大的量如果你把它写成<0|φ(x)φ(x)|0>，它其实更像一个归一化，因为φ(x)里面含有正频率项和负频率项。
另外，我还要询问一个问题，那就是关于<φ_2,t_2|φ_1,t_1>这一在路径积分中常用的跃迁几率幅。在粒子的情况下，用坐标q代替场函数，这是可以理解的，因为我们可以测量一个粒子在某一时刻的位置。可是，在某一时刻的场位形，是否可以测量呢，尤其是对于随时间不断变化的动力学场。场的测量通常需要探测粒子（这是对于经典场尤其是静态场适用的方式），可是这种测量的结果能否延伸至更大的空间使其成为整个场位形呢？如果这种测量不可能，那么那个几率幅还有什么意义呢？
赞一下 回复此楼
3楼2013-01-10 10:23:11
 已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
查看全部 8 个回答

walk1997

金虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
又是Feyman图 又是传播子.....
Feynman图还说反电子是沿着时间逆行的电子呢 这不更不符合因果律了
乖乖 还真有东西反着时间跑的呀......
好奇： LZ究竟是真讨论问题  还是乱扔问题?
赞一下 回复此楼
2楼2013-01-09 19:16:41
 已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

walk1997

金虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
华丽的飘过: 金币+4, 3q 2013-01-13 04:02:46
引用回帖:
3楼: Originally posted by fyl7 at 2013-01-10 10:23:11
那按你的意思，这些都不是问题？
“反电子是沿着时间逆行的电子”这句话，我觉得只是比喻，是你误解了。在费曼传播子的定义中是有时间order约定的，只要是按照时间order排列，就不应该出现违反因果律的情况。
而 ...

"那按你的意思，这些都不是问题？
“反电子是沿着时间逆行的电子”这句话，我觉得只是比喻，是你误解了。在费曼传播子的定义中是有时间order约定的，只要是按照时间order排列，就不应该出现违反因果律的情况。"
----  本来就不是问题 怎么看正电子也不是简单的比喻
呵呵 传播子之类本身就不是直接的物理量 讨论来讨论去 有什么根本的意义  讨论因果律 和时间order有什么关系 难道 没有时间order的算符矩阵元 就不能well define了  量子场论和量子力学本身没本质的差别 无非是体系的自由度和对称性有区别 其他的根本性质无 你把你的问题都回归到量子力学 看看
    后面的讨论 什么虚粒子之类的 虚粒子本来当然就可以有负能量
呵呵 场论下定义的量远远比直接的物理量广泛 或者说 场论可以讨论复平面上面的量 而物理直接量只是相应其类时轴区域 按照你的理解 Y-M理论的鬼场之类都出来 不都早违反"因果律"  (难道鬼场也是种比喻...hehe)
赞一下 回复此楼
4楼2013-01-10 20:13:14
 已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

fyl7

铁杆木虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by walk1997 at 2013-01-10 20:13:14
"那按你的意思，这些都不是问题？
“反电子是沿着时间逆行的电子”这句话，我觉得只是比喻，是你误解了。在费曼传播子的定义中是有时间order约定的，只要是按照时间order排列，就不应该出现违反因果律的情况 ...

可是在计算S矩阵的时候，需要规定时间order的啊，教科书里不就是这样推导的么？当然，一个任意的矩阵元的定义的范围更广，它原则上不需要什么order的，可是在讨论时空下的物理过程时，我觉得时间order是必须的。
“ 量子场论和量子力学本身没本质的差别 无非是体系的自由度和对称性有区别 ”，这句话从抽象的体系的量子化过程看，是没什么区别，但是我着重考虑的是它们的物理结果，在这一层面上，量子力学可以看作量子场论的有效理论，那么拿掉量子力学也是可以的。我的观点就是，可以从量子场论的物理结果推出量子力学的物理结果，因为咱们现实当中的粒子就是在4维时空中运动的。
至于“虚粒子本来当然就可以有负能量”，这是根据什么得来的呢？我只知道，负能量在量子场论中是常见，不过后来用反粒子将这个负能量问题解决了。因此，我不认为虚粒子可以有负能量。虚粒子，按我的理解（我也查了维基百科），是离壳的粒子激发态，它与通常的粒子本质上没有区别，只是存在的时间很短而已，它可以释放能量跃迁到正常粒子，仅此而已。
非规范场论的鬼场的出现，我记忆当中是因为规范不变的缘故，这应该是理论上的问题，绝不应该涉及到物理实在（这是我的理解）。
赞一下 回复此楼
5楼2013-01-11 10:19:58
 已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
查看全部 8 个回答
普通表情 龙 兔 虎 猫 高级回复(可上传附件)
信息提示
关闭
请填处理意见
关闭