挥舞(量子)场!
量子场论采用无数个场配置,并将它们以适当的权重相加,以得出一个结论。标准模型是一个众所周知的例子,但它可能更有用。例如,我们可以预测登山者爬山时不同海拔高度的指南针读数——这是我们现在无法做到的。这听起来可能很简单,但重力,以及地球产生的无数场,实际上非常复杂。高斯自由场模型,作者 Samuelswatson,来自 Wikipedia。继续阅读全文 »
来源:Things We Don't Know需要无数个
场配置并将它们以适当的权重相加以得出一个结论。
标准模型是一个众所周知的例子,但这可能更有用。例如,我们可以预测登山者登山时不同海拔高度的指南针读数——这是我们现在无法做到的。这听起来可能很简单,但重力以及地球产生的所有无数场实际上都非常复杂。
这种将无限场相加的过程称为
费曼路径积分,其中“路径”告诉我们它依赖于路线,即结果取决于您如何到达那里,“积分”描述了数据面积或体积的计算。
路径积分应该需要无限长的时间,但数学家现在已经设法解决了
刘维尔场,它将无限数量的时空聚集在一起,在二维表面上模拟重力
[1] [1]。
理查德费曼在 20 世纪 40 年代开发了一个有限的模型,但它仅适用于
自由场,它们是不相互作用的。 更复杂的场可以通过“捏造”来解决,包括假装它们是
自由场然后添加小的扰动。遗憾的是,这种方法不适用于
刘维尔场,因为它与自身的相互作用太强了。
那么数学家们做了什么呢?
他们使用一种方法解决了这个问题,即随机选择三个测量值,并计算它们之间的相关函数;然后使用此结果构造一个四点函数,该函数构造一个五点函数,依此类推。这可以解决该领域的问题,但前提是你猜对了起始测量值——否则它往往会变得有点疯狂。
实际上,数学家们偶然解决了
刘维尔场——只需猜测正确的起始测量值即可。至少,一开始是这样。
但后来他们想到了更好的办法。
他们使用了
高斯自由场模型,该模型会发生波动,但波动幅度不如
刘维尔场 千年问题[1]