序则是对组织关系的描述,激发的性质由基态的序所决定,频率，光量子?

来源: marketreflections 于 2011-02-16 11:42:55 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 阅读数 : (3741 bytes)

有关场物质之本质另一理解----“关系”

Lz：略

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2009-12-28 03:18:37 Everett
场不是对象，而是关系。

我们对于物理学的看法需要一次革命。以前我们认识自然都是基于对象的，比如像先定义什么是光，再研究光有哪些属性，这就是面向对象的认识论。但是我觉得这种认识论越来越不成功，特别是量子场论以后。我们需要一种基于关系（interrelations）的物理学。

学习量子力学的时候，我一直困惑波函数到底描述是什么东西的波动？后来波函数实在用得太多了，麻木了，也就不去想这个问题了。到学量子场论的时候，我发现，居然可以不用波函数了，我们开始计算传播子、格林函数。开始的时候我还很不适应，因为费曼图画了很多，费半天劲，结果一个波函数都没算出来。现在格林函数也用得多了，觉得这没有波函数，量子力学照样可以work得很好。那么我们为什么还需要波函数？

我觉得这是一种思路上的转变。波函数是一个对象，我们把它定义出来，去描述微观粒子的运动。但是场论的观点是，只需要关心诸如散射截面这样可以被实验测量的关系。因此强调传播子，也就是强调对关系的描述。

我所认识到的关系大致有这么两种，一种是响应，一种是序。线性响应理论和非对角长程序理论告诉我们，响应和序似乎都可以由格林函数描述。但我们也看到，在前沿的物理学研究中，很多响应（比如非线性响应）和序（比如拓扑序）已经开始超越格林函数的描述范围。将来要怎样去描述这些关系，是物理学者必须面对的问题。

观察响应是我们认识世界的基本方法。不论是凝聚态物理的输运实验，还是高能物理的对撞机实验，都是在观察响应。因此物理学应该由响应来构筑的，而不是由诸如物质和场的概念来构筑的。相反，物质和场反而应该是由它们的响应所定义出来的，而不应成为理论的最基本的出发点。

序则是对组织关系的描述。很多时候，真正决定物性不是构成物体的微粒，而是这些微粒的组织方式，也就是序。冰和水同样由水分子构成，物性差别就很大，原因就是它们的序是完全不同的。很多时候，具有相同序的体系能够体现出非常相似的性质，regardless of 构成体系的基本微粒，这就是所谓的普适性 (universality)。

激发的性质由基态的序所决定，这句话我说了不止一次了。如果要我评出凝聚态物理的第一定律的话，那么我想就是这句话了。这提示我们，研究基本粒子有哪些性质，与研究真空有哪些序是一回事。

把真空看成物质是早已存在的观念，而且以前还有个名字，那就是“以太”，现在我们叫它“量子场”。量子场论的出现，实际上意味着以太的复活，但是somehow在物理学共同内部，大家都保守着这个秘密。因为我们要对抗民科，民科是不会去touch量子场论的，这样以太就安全了。量子场不是由原子分子构成的，因为电子和夸克都是量子场上的激发，而原子分子又是由电子和夸克构成的，那么这么看来量子场远比原子分子更基本。

可是问题就来了，量子场到底是什么？它不是由原子分子构成的，那么它算不算物质？

有的人说，量子场也是物质，因为他心里想着物质的对立面那大概是精神了，而精神不应该是物理学研究的对象，至少现在还不应该。量子场要不是物质的话，那么物理学家还研究个毛啊？所以我们要把量子场也归结到物质的范畴里面来。

这还是面向对象的思路。量子场被看成一种对象，而不是一种关系。事实上，量子场论描述的不是真空，而是真空的序，也就是组织真空的方式。至于是什么东西在组织真空，那不重要，因为序决定了，元激发就决定了，标准模型就决定了。无论什么东西在组织真空，只要是按照那种序组织的，那么都不会对我们低能的测量造成可观测的影响。

当我们面向对象的时候，我们就会困惑，怎么是光？是能量，是电磁相互作用，还是U(1)规范场？可是当我们面向关系的话，这一切就变得明朗：无论哪个回答，都不是在定义光，而是在描述光的关系。而光的意义也只能在对这些关系的描述中得以体现。

因此，我们又回到了无知者的问题：那到底是怎么样的一种物质呢？只能通过影响其他物质来显示它的存在吗？我想应该是的。

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2009-12-28 23:46:01 Everett
今天听小刚他们讨论tensor category，也是更强调关系(morphisms between objects)。我觉得很棒哦，这种思路要好好学习一下，也许category theory是个新工具。

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