以量子场论为初期的量子物理实验重新设计实验并作推导

[forecasting]

有无如此做而差异大的？或者是否跟量子场论推导出来的相符？

周末放松一下

https://youtu.be/QxGJqP-sJwk

[forecasting]

有无如此做而差异大的？或者是否跟量子场论推导出来的相符？

周末放松一下

https://youtu.be/QxGJqP-sJwk

如果如此做而无差异，或者跟量子场论推导出来的相符，就没必要往外发表了。其实发出来也有点意思，至少说明量子理论前后一致。

[forecasting]

看来做物理的也没注意到这个问题。

[forecasting]

说一句我也不喜欢的看法：理论决定了实验获得什么或者能观测到什么。这话极端了，但从构造理论的历史看，理论和实验分不清谁先谁后，也说不清是凑数据以符合理论，还是构造理论以符合数据。
既然如此，量子场论和当初的量子力学是否还有未被发现的不一致，是否可以重构理论或者重新解释。原先我们只是算，不解释，现在我们能否既算又解释 ？

[TheMatrix]

说一句我也不喜欢的看法：理论决定了实验获得什么或者能观测到什么。这话极端了，但从构造理论的历史看，理论和实验分不清谁先谁后，也说不清是凑数据以符合理论，还是构造理论以符合数据。
既然如此，量子场论和当初的量子力学是否还有未被发现的不一致，是否可以重构理论或者重新解释。原先我们只是算，不解释，现在我们能否既算又解释 ？

想肯定是有人想过。但是你连续几贴没人回应，做应该是没人做过，或者是觉得没有值得说的。

所以，你在本版发帖表现出一种看不起大家的感觉，我觉得是你的误区。你的话题并不是大家不理解，可能是你还没有拿出足够的进展，使大家愿意跟进这个话题。

[弃婴千枝]

你妈

连什么是量子场论都不清楚的人，倒谈起量子场论的错误来了

[forecasting]

你妈

连什么是量子场论都不清楚的人，倒谈起量子场论的错误来了

弃婴，你这瓜娃子又看出来了？你中文原本不好，还是天天在英语圈子里退化了？只问依据量子场论重新设计初期的量子物理实验或者依据量子场论推导或分析实验结果，是否跟当初的结果或者分析都一致。哪一句说量子场论有错误？

[forecasting]

弃婴，你这瓜娃子又看出来了？你中文原本不好，还是天天在英语圈子里退化了？只问依据量子场论重新设计初期的量子物理实验或者依据量子场论推导或分析实验结果，是否跟当初的结果或者分析都一致。哪一句说量子场论有错误？

chatGPT的回答：依据量子场论（QFT）重新设计或推导早期量子物理实验结果，理论上在大多数情况下应与当初的实验结果或分析一致。这是因为量子场论在低能极限或非相对论极限下会退化为早期的量子力学理论。但在更精确的层次上，量子场论可以为实验提供更细致的解释，甚至可能揭示早期理论未曾预测的现象。让我们具体分析这种一致性及其细微差异：

1. 经典实验的一致性
光电效应：爱因斯坦在1905年提出光子假设解释光电效应，基于经典量子力学。用量子场论（如量子电动力学，QED）重新分析光电效应时，依然会得到相同的定性结论：入射光子能量大于某一阈值时，电子会被击出。这是因为在低能极限下，QED退化为早期的光量子理论。
康普顿散射：康普顿效应由早期的量子理论解释为光子和电子的碰撞。量子场论通过散射矩阵更加精确地计算这一过程，仍然得到同样的能量和动量转移关系。QED提供的修正主要体现在更高阶的量子效应上，如自能修正，这些在原始实验精度下是忽略不计的。
双缝实验：双缝实验验证了光的波粒二象性。量子场论仍然解释为量子态的干涉行为，在此基础上，QED可以用虚粒子等概念更深入理解光子的场论特性，但实验结果仍然与经典量子力学一致。
2. 更精确的解释
自发辐射和原子跃迁：早期的玻尔模型对原子的跃迁机制进行了解释，而量子场论进一步提供了量子电磁场与电子场的相互作用机制。虽然结果与玻尔理论的结论一致，但QED能够更精确地计算辐射的寿命、跃迁速率和光谱细节，如兰姆位移（Lamb Shift）和超精细结构。
电子自旋和狄拉克方程：狄拉克方程解释了电子的自旋和反粒子。早期量子力学仅通过经验观察了电子的自旋，量子场论则从基本原理推导出这一现象。此外，量子场论还对电子的自旋磁矩进行了修正，解释了经典量子力学无法解释的异常磁矩。
3. 修正和扩展
精细结构常数的修正：量子场论可以精确计算电子的反常磁矩和精细结构常数的高阶修正，尽管这些在早期量子物理实验中未被直接测量或解释。但随着实验技术的进步，越来越多的实验支持量子场论对这些修正的精确预测。
真空效应：早期量子力学无法解释的虚粒子对生成、真空极化等效应，量子场论则能通过虚粒子理论对其进行推导。比如在高能实验中观察到的电子-正电子对的生成就是量子场论的一个直接预测，尽管在初期实验中未能被观测。
4. 量子场论的独特预测
高能实验：早期的量子物理学在低能范围内解释了很多实验现象，但在高能实验中，量子场论可以预测新的现象。比如量子电动力学可以精确预测粒子散射的微观结构，这在经典量子力学框架下无法直接推导。
真空中的自发对生成：量子场论中虚粒子和量子涨落的概念是早期量子物理所不具备的，这些效应可以在现代高能物理实验中得到验证。尽管这些现象不会影响经典实验的结果，但却是量子场论的独特贡献。
结论
重新基于量子场论设计或分析早期的量子物理实验结果，理论上应该保持一致，尤其是在低能极限下，量子场论的推导会退化为早期的量子力学结果。但是，量子场论提供了更精细的计算、更多的物理机制，并能够解释一些经典量子力学所未能解释的现象。因此，尽管大体上与早期实验一致，但量子场论的分析提供了更精确的结果以及对更复杂现象的预测。

[forecasting]

chatGPT的回答：依据量子场论（QFT）重新设计或推导早期量子物理实验结果，理论上在大多数情况下应与当初的实验结果或分析一致。这是因为量子场论在低能极限或非相对论极限下会退化为早期的量子力学理论。但在更精确的层次上，量子场论可以为实验提供更细致的解释，甚至可能揭示早期理论未曾预测的现象。让我们具体分析这种一致性及其细微差异：

1. 经典实验的一致性
光电效应：爱因斯坦在1905年提出光子假设解释光电效应，基于经典量子力学。用量子场论（如量子电动力学，QED）重新分析光电效应时，依然会得到相同的定性结论：入射光子能量大于某一阈值时，电子会被击出。这是因为在低能极限下，QED退化为早期的光量子理论。
康普顿散射：康普顿效应由早期的量子理论解释为光子和电子的碰撞。量子场论通过散射矩阵更加精确地计算这一过程，仍然得到同样的能量和动量转移关系。QED提供的修正主要体现在更高阶的量子效应上，如自能修正，这些在原始实验精度下是忽略不计的。
双缝实验：双缝实验验证了光的波粒二象性。量子场论仍然解释为量子态的干涉行为，在此基础上，QED可以用虚粒子等概念更深入理解光子的场论特性，但实验结果仍然与经典量子力学一致。
2. 更精确的解释
自发辐射和原子跃迁：早期的玻尔模型对原子的跃迁机制进行了解释，而量子场论进一步提供了量子电磁场与电子场的相互作用机制。虽然结果与玻尔理论的结论一致，但QED能够更精确地计算辐射的寿命、跃迁速率和光谱细节，如兰姆位移（Lamb Shift）和超精细结构。
电子自旋和狄拉克方程：狄拉克方程解释了电子的自旋和反粒子。早期量子力学仅通过经验观察了电子的自旋，量子场论则从基本原理推导出这一现象。此外，量子场论还对电子的自旋磁矩进行了修正，解释了经典量子力学无法解释的异常磁矩。
3. 修正和扩展
精细结构常数的修正：量子场论可以精确计算电子的反常磁矩和精细结构常数的高阶修正，尽管这些在早期量子物理实验中未被直接测量或解释。但随着实验技术的进步，越来越多的实验支持量子场论对这些修正的精确预测。
真空效应：早期量子力学无法解释的虚粒子对生成、真空极化等效应，量子场论则能通过虚粒子理论对其进行推导。比如在高能实验中观察到的电子-正电子对的生成就是量子场论的一个直接预测，尽管在初期实验中未能被观测。
4. 量子场论的独特预测
高能实验：早期的量子物理学在低能范围内解释了很多实验现象，但在高能实验中，量子场论可以预测新的现象。比如量子电动力学可以精确预测粒子散射的微观结构，这在经典量子力学框架下无法直接推导。
真空中的自发对生成：量子场论中虚粒子和量子涨落的概念是早期量子物理所不具备的，这些效应可以在现代高能物理实验中得到验证。尽管这些现象不会影响经典实验的结果，但却是量子场论的独特贡献。
结论
重新基于量子场论设计或分析早期的量子物理实验结果，理论上应该保持一致，尤其是在低能极限下，量子场论的推导会退化为早期的量子力学结果。但是，量子场论提供了更精细的计算、更多的物理机制，并能够解释一些经典量子力学所未能解释的现象。因此，尽管大体上与早期实验一致，但量子场论的分析提供了更精确的结果以及对更复杂现象的预测。

都是已经知道的。想知道的有一个是，Wheeler's delayed choice experiment依照量子场论分析的结果。一会儿去问一下chatGPT，免得再听到脏话。

[forecasting]

都是已经知道的。想知道的有一个是，Wheeler's delayed choice experiment依照量子场论分析的结果。一会儿去问一下chatGPT，免得再听到脏话。

chatGPT的回答，应该没问题：
惠勒延迟选择实验（Wheeler's Delayed Choice Experiment）通过一种经典的思想实验展示了量子力学中波粒二象性与观测之间的关系。它进一步扩展了早期的双缝实验，探讨了观测者在测量时刻对量子系统行为的影响。根据该实验设计，似乎观察者可以在未来改变粒子在过去的行为。这提出了一个重要的哲学问题：观测究竟在何时影响量子的行为？

在量子场论（QFT）的框架下重新分析惠勒的延迟选择实验，结果基本保持与量子力学分析的一致性，但量子场论可以提供更广泛的视角，特别是在涉及光子等量子场激发的情况下。

1. 基本实验回顾
惠勒的实验通常基于双缝干涉实验或迈克尔逊干涉仪的延迟选择版本。粒子（如光子）通过一条双缝后，如果选择不去测量粒子通过哪一条缝，实验结果表现为干涉图样（波动性）；如果测量粒子通过哪条缝，干涉图样消失（粒子性）。惠勒的关键思想是，观测者可以在粒子通过双缝之后才决定是否测量其路径，这似乎意味着“未来的观测”影响了“过去的行为”。

2. 量子场论的视角
量子场论将粒子视为量子场的激发态，而不是单独的个体粒子。因此，光子等粒子被视为电磁场的量子激发态。在这种框架下，粒子的行为不再是经典意义上的“通过某条路径”，而是场的整体演化。量子场论的关键在于，它并不是处理单个粒子的行为，而是描述场的整体动力学。因此，在量子场论中，“波粒二象性”不是粒子在选择粒子性或波动性的两种表现，而是量子场本质的反映。

在惠勒延迟选择实验中，粒子的行为在量子场论中依然可以通过场的量子化过程理解。在测量发生之前，整个系统是量子叠加态，无法通过经典的“路径”来描述。当观测发生时，通过测量装置与场的相互作用，系统的波函数（或场的态）发生塌缩，导致观测到粒子性或波动性的特征。

3. 量子场论如何解释延迟选择
量子场论强调了量子系统中局部相互作用的因果性和时空对称性。尽管惠勒实验提出了一种“延迟选择”的情境，似乎未来的选择影响了粒子过去的行为，但量子场论给出的解释是：

局部相互作用：在量子场论中，观测者在实验中的行为仅能通过局部的相互作用影响粒子或场的状态。这意味着，尽管观测者在“延迟”时刻做出了选择，这一选择并没有真正改变粒子的“过去”行为。实际上，测量的选择影响的是场态在未来某一时刻的演化。

量子叠加态：粒子在通过双缝之前并没有“选择”走哪一条缝，系统始终处于叠加态。只有当观测发生时，通过测量装置与量子场的相互作用，叠加态才会坍缩到某一个确定的结果。因此，延迟选择只是在测量时刻对系统的态产生影响，实验的“历史”并没有在测量时刻之前被改变。

关联与因果性：量子场论中的观测结果依然符合因果性，即测量的结果只与测量时刻的场态有关，不涉及真正意义上的“未来影响过去”。所谓的“延迟选择”可以理解为测量设备与场的激发态之间的因果关系，而不是粒子历史被修改的现象。

4. 解释波粒二象性
在量子场论中，波粒二象性不仅仅是粒子通过某种机制在波动性和粒子性之间切换，而是量子场激发的本质特征。观测的结果取决于实验设备和观测者选择测量的物理量。例如，在一个干涉实验中，如果选择测量位置，则干涉图样表明系统表现出波动性；而如果选择测量路径，则系统表现为粒子性。量子场论解释为，测量操作对场态进行投影，导致不同的观测结果。

5. 实验的哲学含义
惠勒延迟选择实验的哲学含义在量子场论的框架中得到保留：测量行为和观测者的选择确实在实验中扮演着关键角色，但它并没有违背因果律或改变“过去”。在量子场论中，所有测量结果都与局部的场相互作用相关，未来的测量决定了我们如何解读量子场的演化，而不是直接改变过去。

结论
在量子场论框架下分析惠勒延迟选择实验，结果与量子力学的一致性得以保持，但量子场论提供了更广泛的解释。它通过场的量子激发与观测之间的相互作用来理解实验现象，避免了“未来影响过去”的悖论。量子场论的视角将粒子性和波动性视为量子场的不同表现，强调了测量过程中的因果性和局部相互作用。

[forecasting]

chatGPT的回答，应该没问题：
惠勒延迟选择实验（Wheeler's Delayed Choice Experiment）通过一种经典的思想实验展示了量子力学中波粒二象性与观测之间的关系。它进一步扩展了早期的双缝实验，探讨了观测者在测量时刻对量子系统行为的影响。根据该实验设计，似乎观察者可以在未来改变粒子在过去的行为。这提出了一个重要的哲学问题：观测究竟在何时影响量子的行为？

在量子场论（QFT）的框架下重新分析惠勒的延迟选择实验，结果基本保持与量子力学分析的一致性，但量子场论可以提供更广泛的视角，特别是在涉及光子等量子场激发的情况下。

1. 基本实验回顾
惠勒的实验通常基于双缝干涉实验或迈克尔逊干涉仪的延迟选择版本。粒子（如光子）通过一条双缝后，如果选择不去测量粒子通过哪一条缝，实验结果表现为干涉图样（波动性）；如果测量粒子通过哪条缝，干涉图样消失（粒子性）。惠勒的关键思想是，观测者可以在粒子通过双缝之后才决定是否测量其路径，这似乎意味着“未来的观测”影响了“过去的行为”。

2. 量子场论的视角
量子场论将粒子视为量子场的激发态，而不是单独的个体粒子。因此，光子等粒子被视为电磁场的量子激发态。在这种框架下，粒子的行为不再是经典意义上的“通过某条路径”，而是场的整体演化。量子场论的关键在于，它并不是处理单个粒子的行为，而是描述场的整体动力学。因此，在量子场论中，“波粒二象性”不是粒子在选择粒子性或波动性的两种表现，而是量子场本质的反映。

在惠勒延迟选择实验中，粒子的行为在量子场论中依然可以通过场的量子化过程理解。在测量发生之前，整个系统是量子叠加态，无法通过经典的“路径”来描述。当观测发生时，通过测量装置与场的相互作用，系统的波函数（或场的态）发生塌缩，导致观测到粒子性或波动性的特征。

3. 量子场论如何解释延迟选择
量子场论强调了量子系统中局部相互作用的因果性和时空对称性。尽管惠勒实验提出了一种“延迟选择”的情境，似乎未来的选择影响了粒子过去的行为，但量子场论给出的解释是：

局部相互作用：在量子场论中，观测者在实验中的行为仅能通过局部的相互作用影响粒子或场的状态。这意味着，尽管观测者在“延迟”时刻做出了选择，这一选择并没有真正改变粒子的“过去”行为。实际上，测量的选择影响的是场态在未来某一时刻的演化。

量子叠加态：粒子在通过双缝之前并没有“选择”走哪一条缝，系统始终处于叠加态。只有当观测发生时，通过测量装置与量子场的相互作用，叠加态才会坍缩到某一个确定的结果。因此，延迟选择只是在测量时刻对系统的态产生影响，实验的“历史”并没有在测量时刻之前被改变。

关联与因果性：量子场论中的观测结果依然符合因果性，即测量的结果只与测量时刻的场态有关，不涉及真正意义上的“未来影响过去”。所谓的“延迟选择”可以理解为测量设备与场的激发态之间的因果关系，而不是粒子历史被修改的现象。

4. 解释波粒二象性
在量子场论中，波粒二象性不仅仅是粒子通过某种机制在波动性和粒子性之间切换，而是量子场激发的本质特征。观测的结果取决于实验设备和观测者选择测量的物理量。例如，在一个干涉实验中，如果选择测量位置，则干涉图样表明系统表现出波动性；而如果选择测量路径，则系统表现为粒子性。量子场论解释为，测量操作对场态进行投影，导致不同的观测结果。

5. 实验的哲学含义
惠勒延迟选择实验的哲学含义在量子场论的框架中得到保留：测量行为和观测者的选择确实在实验中扮演着关键角色，但它并没有违背因果律或改变“过去”。在量子场论中，所有测量结果都与局部的场相互作用相关，未来的测量决定了我们如何解读量子场的演化，而不是直接改变过去。

结论
在量子场论框架下分析惠勒延迟选择实验，结果与量子力学的一致性得以保持，但量子场论提供了更广泛的解释。它通过场的量子激发与观测之间的相互作用来理解实验现象，避免了“未来影响过去”的悖论。量子场论的视角将粒子性和波动性视为量子场的不同表现，强调了测量过程中的因果性和局部相互作用。

可惜都是一些定性的结论，定量的分析推导，不知道精通量子场论的不会推导呢，还是我会看不懂？