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量子场是经典场的理论概括。我们知道的有两种典型的经典场是麦克斯韦电磁场和爱因斯坦度量引力场。思考量子化过程的一种方法是我们首先在数学运算符号代替了一些数值（这部分为纯代数或微积分，新物理仍未引进）的基础上重新构造（仍然是经典的）场的方程；然后，我们“求解”得到的算子值方程，包括并未在经典理论中出现的解，然后断言（经观察验证）这些新的“无意义的”（凭直觉而不是数学意义）解精准地描述了自然，包括观察到的所有与经典理论矛盾的量子行为。 使用量子场有几种基本原理。第一，这是多种经典场论的自然概括，它们是我们对自然研究出的最成功的（非量子）理论。第二，量子场论可以解释并不存在于量子力学的粒子和过程的（经过观测和研究的）创造与毁灭。第三，量子场论本质上是相对论性的，“神奇地”（不是真的，只是优雅的数学）解决了因果关系的问题，这些问题甚至困扰着相对论性的量子粒子理论。  Lesson#1：场是最基础的物质。我们在学校学了物质的基本构造块是粒子。事实上，我们在大学也会继续教授这个，我们会在大学里解释夸克和电子组成了乐高积木，所有的物质都从这样的乐高积木中产生。  Lesson # 2:粒子由场产生。如果你在距离电磁波足够近的地方观察，就会发现他们由中子组成。在我们将量子力学的作用包含在内时，电场和磁场的波纹会变成粒子。 但是对于所有其他我们所知道的粒子，同样的过程也在起作用。在宇宙中存在着一层薄薄的分布在整个宇宙中的东西，我们称之为电场。电场的波纹被量子力学束缚成为一捆能量。这捆能量就是我们所说的电子。同样地，还有夸克场、胶子场以及希格斯玻色子场。在你身体中的每个粒子——事实上，是宇宙中的每个粒子——都是由量子力学机制塑造成粒子的基本场的微小波纹。  上述动画是计算机对真空的模拟。这是真空的样子，是一片完全没有粒子的区域。这看起来一点也不无聊。海森伯格不确定关系意味着量子场不能保持静止。与静止相反，它起泡、沸腾，就是一锅不断冒泡的粒子和反粒子汤，不断地被创造和毁灭。正是这种复杂性造成了QFT巨大的难度。 在QFT中，甚至虚无也是非常难以理解的。当你开始加入粒子，真空就会以有趣的方式扭曲。许多QFT的研究就是为了理解这种扭曲，理解它是怎么造成粒子之间不同的相互作用的，最终，理解它如何造就我们周围大自然的各种各样的美。这非常困难。在发现了QFT许多年后，我们距离理解它的精妙之处仍然很远。 参考资料 1.维基百科全书 2.天文学名词 3. Viktor T. Toth-七里香 |
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