Warum wird Grundlagenphysik in Bezug auf Teilchen gelehrt?

Eine Partikelinterpretation der QFT beantwortet am intuitivsten, was in Partikelstreuexperimenten passiert und warum wir Partikelbahnen zu erkennen scheinen. Darüber hinaus würde es am natürlichsten erklären, warum Partikelgespräche fast unvermeidlich erscheinen. [Meine Kursivschrift: die Antwort auf Ihre Frage.]

^{http://plato.stanford.edu/entries/quantum-field-theory/#TakSto}

Die Referenz diskutiert, dass die Teilcheninterpretation tatsächlich ernsthafte Probleme hat, und dass die Feldinterpretation auch Probleme hat!

Das Auftreten von einheitlich inäquivalenten Darstellungen (UIRs) , die zunächst speziell für die Teilcheninterpretation Probleme zu bereiten schienen, sich aber auf die Feldinterpretation zu übertragen scheinen, kann durchaus ein ernsthaftes Hindernis für jede ontologische Interpretation der QFT darstellen.

Zwei weitere Ontologien werden als mögliche Kandidaten genannt: Ontic Structural Realism (OSR) und Dispositional Trope Ontology (DTO).

Abschließend muss man sich daran erinnern, dass die ontologische Interpretation der QFT unter anderem deshalb so schwierig ist, weil außerordentlich unklar ist, welche Teile des Formalismus überhaupt zur Darstellung von etwas Physikalischem herangezogen werden sollten. Und es sieht so aus, als würde dieses Problem noch einige Zeit bestehen bleiben.

Ich hoffe, dass diese Antwort zumindest hilfreich ist, um darauf hinzuweisen, dass die Feldinterpretation kein "abgeschlossener Deal" ist, wie in der Frage nahegelegt. Diese Antwort legt lediglich nahe, dass Partikelgespräche genauso gut sein können wie Feldgespräche (nämlich: Sie könnten sehr wohl beide für QFT "falsch" sein und anscheinend aus ähnlichen Gründen ontologisch).

Einfach weil es meist aus historischer, heuristischer und pragmatischer Sicht gelehrt wird, selten aus axiomatischer Sicht (zB Wightman-Axiome , wie in einem Kommentar von ACuriousMind erwähnt).

Dies liegt daran, dass es als nützlich gelehrt wird, da die meisten QFT-Berechnungen auf Streu- und Zerfallsamplituden hinauslaufen, und wie Sean Carroll sagte :

Heuristische QFT hingegen ist das, was die überwiegende Mehrheit der arbeitenden Feldtheoretiker tatsächlich tut – heikle Fragen, ob Reihen konvergieren und Integrale gut definiert sind, beiseite legen und stattdessen nach vorne springen und versuchen, Vorhersagen mit den Daten abzugleichen.

Aus Sicht der Dekohärenz sind Felder grundlegender, da sie bei starken Wechselwirkungen mit der Umgebung aus dem Wellenverhalten ein teilchenähnliches Verhalten hervorrufen. Letztendlich beschreibt die Quantenmechanik jedoch nur Korrelationen zwischen makroskopischen Änderungen in Detektoren (oder anderen Materialien), sodass es eher eine Frage der Präferenz ist, welche Art von Ontologie Sie in die mikroskopische Welt aufnehmen möchten.

Einige weitere eigene Spekulationen (könnten für einige umstritten sein): Es ist wichtig zu beachten, dass die Quantenmechanik keine einzelnen Ereignisse beschreibt, während wir diese Ereignisse beobachten. In diesem Sinne scheint es mir schwierig, Felder oder Wellenfunktionen als grundlegend zu denken, da sie keine einzelne Situation, sondern nur Ensembles beschreiben. Anders gesagt, nach Bohrs Ansicht, müssen wir, um zur Quantenmechanik zu gelangen, davon ausgehen, dass wir diese einzelnen, eindeutigen Ereignisse beobachten, die in unserem klassisch ähnlichen Bereich auftreten.

Es gibt eine Teilchenontologie der QFT. Die Path-Integral-Formulierung ist eine Partikel-Ontologie, dh Partikel sind die Dinge, die "existieren".

Der Wikipedia-Artikel sagt:

Der pfadintegrale Ansatz hat sich als äquivalent zu den anderen Formalismen der Quantenmechanik und der Quantenfeldtheorie erwiesen. Somit werden durch Ableiten eines Ansatzes vom anderen Probleme, die mit dem einen oder dem anderen Ansatz verbunden sind (wie beispielsweise durch Lorentz-Kovarianz oder Unitarität veranschaulicht), beseitigt.

mit einem Verweis auf Weinbergs Lehrbuch zur Quantentheorie der Felder, Kapitel 9.

Um Ihre Frage zu beantworten: "Warum wird Grundlagenphysik in Bezug auf Teilchen gelehrt?"

Weil es grundsätzlich richtig ist, QFT in Teilchenform in der Art und Weise zu lehren (Pfadintegrale), und der Lehrplan auch den Nachweis dieser Vorgehensweise beinhaltet.

Wenn jemand behauptet "Teilchen sind falsch", nimmt er entweder an, dass Teilchen zusätzliche Eigenschaften haben, z. B. eine bestimmte Position, ein bestimmtes Volumen, damit er seine eigene Vorstellung von einem Teilchen widerlegen kann, oder er sagt einfach, dass er sich philosophisch lieber Felder vorstellt, weil die Teilchenintuition funktioniert nicht, aber im QM funktioniert keine der üblichen Intuitionen, also ist das kein sehr starkes Argument.