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量子化又可把一个‘粒子’的场变成多个‘粒子’

已有 4844 次阅读 2011-2-13 11:39 |个人分类:未分类|系统分类:科普集锦| 波函数, 物质场, 粒子, 量子化, 算符

     量子化又可把一个‘粒子’的场变成多个‘粒子’

     (物质波等概念也要‘名正言顺’(4))

 

在上次博文《量子化把‘粒子’变成‘波’(物质波等概念也要‘名正言顺’(3))》中,我们讲过,一个经典理论的物质粒子,在‘量子化’之后,可出现‘波性’,(实为‘场性’)。这是因为由经典关系可得出了量子关系;

(指一大群相类似的体系的集合---维基百科)相联系,即把薛定谔波动方程和克莱因-高登波动方程都看成是描述粒子系综的场方程。从量子理论建立直到现在,这两种观点一直在争论。

    场方程(包括式(1,2))也可以量子化,场的量子化是粒子量子化的推广。其步骤大致是:首先将经典场纳入哈密顿力学正则形式,并得到其共轭场。量子化就是将经典场量及其共轭场量看作希尔伯特空间中的算符,并假设其满足一定的对易或者反对易关系式。没有学过量子场论的读者可暂时承认其结果,若有兴趣,以后再补习量子场论。对场量子化后,要出现粒子的产生和湮没现象,可引入产生算符湮没算符来进行处理。描述场量的‘波函数’
子的系综相联系,‘一个粒子如何变成多个同样的粒子’还可以说得通。但是,为什么‘量子化’可使物质粒子出现‘波性’(实为‘场性’)?为什么‘量子化’又 可使场出现‘粒子性’?以及为什么‘量子化’会使物理量变为‘算符’?这些问题仍然难以解决。在本系列第一篇博文中,我说过“物质波、波粒二象性有关的一些物理概念,能做到名正言顺’的则‘正名顺言’,还做不到的则存疑,等待新的研究。”。本人水平低,对上述问题也就只好存疑了。


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