绮想红莲 红莲星辰剑
星月轮转,万古长明。
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量子场论中未能解决的一些问题 是量子场论中一些未能解决的问题: 1.发散困难在量子场论中,使用场论计算物理量时,常出现无穷大的结果,如量子电动力学中电子自能的计算会遭遇发散困难,且涉及电荷本身的发散问题。这是因为场具有无限多的自由度,从数学角度看,是计算高阶微扰矩阵元素时动量积分上限趋近于无穷大导致的紫外发散,以及动量积分下限趋近于零引起的红外发散。虽可通过重整化技术规避,但这并非根本解决方法,要彻底克服可能需探索更深层次物质结构和新动力学规律. 2.量子场的物质基础问题量子场论本应研究场物质,但目前却像是在研究净空,缺乏明确的物质基础。将场态粒子的物质特性赋予空间会带来无穷大结果,与自然界不符,只能用重整化方法消除矛盾,使得量子场论并非建立在严格数学和物理基础上,其计算规则也缺乏合理的解释. 3.场的塌缩问题场的塌缩有空间塌缩和内部塌缩两种类型,还会发生在两个或多个纠缠量子之间。量子场论虽能预测其概率,但无法描述场塌缩如何及何时发生. 4.基本物理常数的起源问题量子场论无法解释各种场的质量和相互作用强度为何是现有值,这些基本物理常数的起源仍是未知. 5.暗物质与暗能量问题天文观测表明暗物质和暗能量存在,但量子场论中的已知场无法解释它们的本质和特性. 6.引力的量子化问题如何将引力纳入量子场论框架是重要研究课题。量子力学与广义相对论存在逻辑冲突,如狭义相对论中不存在普朗克尺度,而量子力学中却有,且引力场方程难以描述具有波粒二象性的粒子行为,导致引力量子化困难. 7.意识与量子场论的关系问题意识的产生和本质无法用量子场论解释,尽管少数物理学家认为意识与量子现象有关,但大多数物理学家对此问题关注较少,其与量子场论的关系仍是未解之谜.
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