Wenn Teilchen Erregungen sind, was sind ihre Felder?

Ein Elektron kann als lokalisierte Anregung des Elektronenfeldes angesehen werden , das vor den Elektronen existiert und die gesamte Raumzeit durchdringt!! Das Elektronenfeld hat nichts mit dem elektrischen Feld zu tun, das das Elektron erzeugt!

Nun dieses Elektronenfeld$\psi$an das elektromagnetische Vierpotentialfeld gekoppelt ist $A_\mu %will this make the edit go through?$über eine Interaktion

Photonen können auch auf das Elektronenfeld zurückwirken, dies wird als Paarbildung bezeichnet, ist aber selten, da ein einzelnes Photon diesen Prozess aufgrund von Erhaltungssätzen nicht induzieren kann.

Ein Photon koppelt nicht an das Photonenfeld selbst, da es das Eichteilchen einer abelschen Eichgruppe ist. Gluonen hingegen stammen aus einer nicht-abelschen Eichwechselwirkung, tragen Farbladungen und reagieren daher auf das Gluonenfeld selbst zurück, durch Wechselwirkungen wie z

Beginnen wir mit der Betrachtung Ihrer Aussagen:

Mir war klar, dass alle Teilchen nur Anregung in Feldern sind.

Das ist nicht ganz richtig, auch wenn es oft gesagt wird. Im Modell der Quantenfeldtheorie beschreiben wir ein Elektron als Anregung des Elektronenfeldes. Es ist wichtig zu betonen, dass dies nur eine Beschreibung ist, dh es ist schwer zu sagen, ob es wirklich so "ist" (was auch immer das bedeuten mag).

Wenn ein Elektron im Elektronenfeld angeregt wird, wie erzeugt es dann sein eigenes Feld?

Das tut es nicht. In der QFT wird postuliert, dass überall (in unserer flachen Raumzeit) ein Elektronenfeld existiert. Dies ist Teil der Theoriebasis und als solche kann die Theorie es nicht erklären.

Aus irgendeinem Grund erzeugt ein Elektron, selbst nachdem es eine Anregung war, ein elektrisches Feld, aber warum erzeugt ein Photon (oder andere solche Teilchen, falls vorhanden) kein solches Feld?

Diese Aussage ist nicht ganz richtig. Bei QFT gibt es kein elektro(magnetisches) Feld. In der allgemeinen Physik ist ein elektrisches Feld der Vermittler der elektromagnetischen Wechselwirkung. Bei der QFT übernimmt diese Rolle das Photon, also eine Anregung des Photonenfeldes. Diese beiden Felder (Photon und elektromagnetisch) sind Beschreibungen in verschiedenen Theorien, aber im Grunde die gleichen Effekte. (Nicht genau dasselbe, aber das ist etwas schwieriger zu erklären.)

Dies beantwortet auch Ihre Frage, warum das Photon (in qft) kein solches Feld erzeugt: weil sie in unterschiedlichen Theorien leben.

Die Tatsache, dass das Photon nicht an sich selbst koppelt, ist im Grunde eine experimentelle Tatsache. Inzwischen haben wir ein paar nette Beschreibungen und theoretische Erklärungen dafür, zB ist es das Eichboson einer abelschen Eichgruppe oder es hat einfach keinen Wechselwirkungsterm in der Lagrangefunktion der Quantenelektrodynamik. (Der erste impliziert den zweiten Grund, aber sie wurden afaik umgekehrt gefunden.)

Alle diese Teilchen haben Masse und üben Schwerkraft aus, wie können sie Gravitationsfelder erzeugen?

Soweit ich weiß, gibt es keine konsistente und geprüfte Theorie, die Gravitation und qft zusammen beschreibt. (genauer: ... führt bei ihnen zu einer bestimmten Grenze/unter bestimmten vernünftigen Annahmen.) Wie Neuneck in seinen Ausführungen erwähnt, gibt es vernünftige Theorien über qft im gekrümmten Hintergrund. In qft ist die Masse nur ein Parameter der Theorie, mehr nicht. Es ist nur unsere Interpretation aus anderen Teilen der Physik, die ihm die Bedeutung der Masse gibt, die wir kennen.

Die Schwerkraft ist in diesem Sinne der normalen Elektrodynamik näher. Das Gravitationsfeld ist unsere Raumzeit und wird durch Gravitationsladungen=Massen gebeugt. Es ist, als würde man ein Elektron in den leeren Raum bringen: Zuerst ist das elektromagnetische Feld flach und überall 0 (salopp gesagt, es ist nicht da, aber das ist ungenau und kann Verwirrung stiften) und danach haben Sie eine Senke im Feld und es ist gekrümmt (salopp gesagt , da ist ein Feld).

Wenn Teilchen in einem Feld angeregt werden, wie entstehen aus ihnen Felder?

Mit der obigen Antwort als Hintergrund: Sie tun es nicht (in qft). Es hängt von der Theorie ab, was Sie mit dem Wortfeld meinen. Es ist meistens eine Verwirrung, weil man nicht immer genau definiert, was man mit einem bestimmten Wort (wie Elektron oder Feld) in der Physik meint.

Für ein Elektron wird es durch ein Dirac-Spinorfeld beschrieben$\psi$mit Lagrange,

Wir sagen, das Elektron entsteht als Anregung des Quantenfeldes$\psi$. Wenn wir auf technischer Ebene das Feld mithilfe der Fourier-Analyse erweitern, ungefähr wie folgt:

viele Faktoren vernachlässigt. Die Fourier-Koeffizienten$(b,b^\dagger)$und$(c,c^\dagger)$auf den Vakuumzustand der Theorie einwirken, um Positronen oder Elektronen entweder zu erzeugen oder zu zerstören; diese Zustände leben in einem Fock-Raum.

Im Modell der Quantenelektrodynamik das Feld$\psi$koppelt an ein elektromagnetisches Feld$A_\mu$beschrieben von der Maxwell Lagrange; der Wechselwirkungsterm ist,

Das Feld$\psi$transformiert unter eine Darstellung von$U(1)$, und wir assoziieren a$U(1)$Ladung sowohl für das Elektron$\psi$und Positron$\bar{\psi}$. Das Elektron isoliert, ohne Existenz eines$A_\mu$, würde kein elektrisches Feld erzeugen.

Eine akzeptable Quantenfeldtheorie der Schwerkraft ist derzeit nicht verfügbar, und als solche ist die genaue Wechselwirkung von Quantenfeldern mit einem Gravitationsfeld etwas unbekannt.