Wie lässt sich das Upgrade von Partikeln zu Feldern zwischen relativistischer QM -> QFT erklären?

Es ist seltsam, dass alle Bücher, die ich durchgegangen bin, keines erklärt oder motiviert, wie Physiker erkannt haben, dass wir uns mit Feldern statt mit Teilchen befassen müssen.

Vielleicht ist das nächste, was ich gefunden habe, die Tatsache, dass die Dirac-Gleichung uns sagt, dass keine einzelnen Teilchen alleine existieren können, aber das scheint immer noch keine gute Motivation zu sein, warum wir Wellenfunktionen durch Felder und einige Parameter für Operatoren und Indizes ersetzen müssen zu Variablen etc...

Weiß jemand, wie dies realisiert/entwickelt wird?

Hast du Weinberg gelesen?
@Prahar: Nein, ich habe es nicht, kannst du es bitte erklären?
Nun, Weinberg verbringt die ersten 5 Kapitel seines Buches damit, zu diskutieren, wie Felder ins Bild kommen. Dem kann ich hier nicht gerecht werden. Ich würde vorschlagen, dass Sie das Buch dafür lesen. Es ist Steven Weinberg „Quantentheorie der Felder Band 1“.
@Prahar Oh, das ist also eine lange Geschichte, Ok, ich werde versuchen, sie zu finden, danke.
Siehe auch: physical.stackexchange.com/q/26960/2451 und darin enthaltene Links.

Antworten (1)

Felder in der QFT haben auch einen Partikelgehalt, das Feld ersetzt also keine Partikel, sie werden nur anders als die möglichen Schwingungsmodi des Feldes beschrieben. Nun haben Felder ihren Ursprung in der klassischen Physik, vor allem mit der Arbeit von Maxwell. Es wurde dann erkannt, dass ein Feld viele Probleme löst, wie z. B. augenblickliche Wechselwirkungen aus der Ferne, und ein Reservoir an Energie und Impuls bereitstellt, das durch Wellen übertragen wird. Hier setzt die Teilcheninterpretation an, da die Wechselwirkung von einem dem Feld intrinsisch zugeordneten Quant getragen wird.

Ein weiteres Problem, das durch Felder gelöst wird, besteht darin, dass bei der Berücksichtigung relativistischer Effekte der Begriff des Teilchens nicht genau definiert ist. Angenommen, Sie möchten ein zerfallendes Teilchen beschreiben. Sie beginnen mit einem System, das durch ein Teilchen in einem bestimmten Zustand beschrieben wird, und Sie landen bei einem anderen Endzustand mit einem anderen Teilchengehalt. Daher ist es schwierig, einem Teilchen einen Zustand zuzuordnen, der nach einer Weile verschwindet. Was sich nicht geändert hat, ist die Gesamtenergie und der Impuls des Systems, und dies kann als verschiedene Felder erklärt werden, die ihre Energie und ihren Impuls untereinander durch die Art und Weise kommunizieren , wie sie miteinander interagieren.