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确认一下关于自由场中对phi(x)的物理意义

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peskin 上说phi(x)的物理意义是在x处产生一个粒子,但是这不就说明这个产生的粒子是极度localized的吗?而书开头的时候说相对论性量子理论中不可以把粒子localized到任意小的区域里,否则delta E很大会导致产生新粒子。
老师的解释是只有在interacting filed里delta E很大才会导致产生新粒子,free field 里没什么阻止你localize 一个粒子。我对这个解释多少有点心存疑虑,问一下大家的看法。



1楼2010-10-15 17:11回复
    <0| phi(x) |单粒子态> <- 这个矩阵元相当于量子力学中的波函数。


    2楼2010-10-15 17:21
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      phi(x)非厄米因此本身并不是可观察的,场中的x和波函数坐标表象应该不是一个概念吧,场中的x只是作为指标,可以不是可观察量,所以为何没有场论用位形空间表示或多粒子波函数的形式的.


      3楼2010-10-15 20:14
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        回复:2楼
        貌似你是直接回答的我的标题,但其实帖子内容和标题略有出入


        5楼2010-10-15 22:17
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          这个问题在张永德《高等量子力学》里面对于量子理论的评述里面是提到过的:相对论量子场论要求粒子位置的不确定度不能小于Compton波长,而量子场论建立的基础观点要求场量可以精确到时空的一个点(也就是没有不确定)度去描述量子场,这个正是相对论量子场的一个逻辑不自洽的地方...


          IP属地:辽宁6楼2010-10-15 23:20
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            6楼提出的是一个有争议的话题,可以参考吧友的讨论
            http://tieba.baidu.com/f?kz=868944083


            IP属地:德国7楼2010-10-16 00:29
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              回复:7楼
              仔细读了一下这个帖子,如果承认peskin的解释的话(就是phi作用在基态上是一个位置本征态,不过我怀疑这可能只是个不严格类比)我更赞成云k的观点。


              8楼2010-10-21 03:16
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                我认为这里没这个问题。
                首先,场论中的Phi是什么?
                第一,它不是波函数;
                第二,它代表了一个粒子系宗。
                既然如此,用Phi来考虑之前QM中波函数的种种特性是没道理的,所以不用拿不确定原理来说事。
                还有,既然是一个粒子系宗,讨论单粒子也就是没道理的——这也是为什么Feynman图总是无穷无尽的原因,因为场所代表的粒子是无穷无尽的。
                场论中永远都不可能出现“单粒子”这么一个东西。你就是真的让初态只有一个粒子(这是纯数学操作,物理上不存在),那么这个粒子还会与真空耦合一下从而出现大量虚粒子。何况了,真空自己本身还会涨落,咋可能出现只有一个粒子的状态……
                所以,理解Phi的时候,必须要知道,它虽然说明了在x处“产生”一个粒子的概率,但没说粒子只会出现在x处。
                如果Phi是delta型的函数,那就是高度自耦合的,在下一个瞬间会诞生大量的粒子,所以这个delta型Phi本来就是非物理的。


                9楼2010-10-21 10:46
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                  总结说来,Phi代表了在x处产生粒子的概率,但没说只能在x处产生粒子,在别的地方也可能有粒子,而且,事实上,粒子是弥漫在整个空间的。所以不存在什么Localized的问题,这都是将所产生的粒子当成唯一产生的粒子所导致的问题。


                  10楼2010-10-21 10:47
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                    回复:10楼
                    phi(x)解释成"phi作用在真空在x处产生一个粒子"是peskin原话,并不是我的个人理解,所以才有这个问题


                    11楼2010-10-21 16:21
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                      但没说这个粒子是唯一的,没说只产生了这一个粒子。
                      他只是在谈论这个东西的作用而已。


                      12楼2010-10-21 16:22
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                        回复:12楼
                        从行文来看不大像,不过退一步讲的话
                        不是一个粒子还可以接受,但至少应该是在同一个位置,这样的话依然有localize的问题


                        13楼2010-10-21 16:39
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                          没这个问题啊
                          这个位置边上一样可以有粒子。
                          事实上,“场”的作用是这样的:
                          1,它本身什么都不代表,它本身代表的是算符的分布,而这个算符是不可观测的,所以它什么都不代表。
                          2,这个算符可以在一个时空点上构造出一个粒子。但场是这个算符的分布,所以给出了的是时空点上“能构造出粒子”的概率分布——注意,不是粒子的概率分布,是算符的概率分布,两个意思是不一样的。
                          3,在一个时空点上构造出了粒子,那是算符的事。而场所描述的情况,则是整个时空都在以一定情况构造着粒子。
                          4,当我们讨论某个时空点上的场Phi(x),以及它的作用的时候,就把它当算符看。
                          这么说,你明白了么?


                          15楼2010-10-21 16:44
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                            换个角度来说
                            如果Phi(x)在x处造出了一个粒子,那Phi(y)在y处干嘛了?看戏?
                            既然x处和y处都在造出粒子,那怎么能说Phi(x)处造出的就一定是“粒子”这个经典实体呢?
                            所以Phi在x处和y处造出的都是量子客体,也就是QM中的几率化了的“量子粒子”,而不是经典的粒子。
                            所以,不存在Localized的问题——除非Phi是delta型的波,但我很怀疑这种东西的物理性。


                            16楼2010-10-21 16:51
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