94、经典场与量子场（2/2）

科学的逻辑94、经典场与量子场：准备有声小说在线收听

量子场的特征足以改变我们头脑中传统场论的印象，很小的试探电荷以及测量过程对场空间分布的影响可以忽略的情形，只出现在量子效应可以忽略的宏观世界之中。由于试探电荷再小也不能小于元电荷，测量过程再弱，也不能忽略它对量子体系的扰动，使得经典场与量子场之间存在本质上的区别。

经典场论中出现的无穷大一般是由于场具有无穷多的自由度，或者在极小的空间尺寸里经典场论不再适用导致的，将经典场进行量子化即可消除这些无穷大。这迫使我们改变头脑中关于经典场的印象，那些经典场的图像是量子场在大尺度上的平均效果。如同温度的概念在粒子数很少的微观尺度上不再有意义，经典场在小尺度上也不再成立。

量子场中的无穷大可以通过重整化方式消除，因此从现代意义上来看，这种无穷大不再是一种本质上的无穷，而更像是一种数学上的无穷。但是作为经典场论中最高成就的广义相对论却仍然没有实现量子化，量子引力必然需要引入极为新奇的思想方能破局。

经典场本身已经无法通过测量确定出严格的空间分布，因为这需要试探“电荷”测量无穷多次，量子场就更难以实现对场分布的测量了。对于一个弥散在空间中的波函数，测量过程将导致其中一个地点瞬间出现一个粒子，而其它地方的波函数瞬间消失，这种波函数的坍缩过程让无数人深陷其中，困惑不已，其相应的诠释也越来越多，导致量子领域出现了一种新的“诠释”，他们的口号是“闭嘴，计算！”

也许这类人是对的，用我们的日常经验与词汇去理解和解释量子现象，或许就如同盲人摸象一般，难以把握它的全貌。放弃这些解释，针对不同的实验场景进行计算，只要计算结果与实验结果相一致，就能够说明我们是走在正确的道路上，同时，这一过程可以帮我们积累经验，发现新的有用的逻辑。而那些理论中看似尖锐的矛盾或许仅仅是人们思维观念中的矛盾，而不是大自然本身的矛盾，大自然不会犯错，犯错的只有人。

在自然科学的发展过程中，一些关键性的概念起到过重要的推动作用，场的概念就是其中之一。如果当初没有发现场这种概念，很难想象现在的自然科学会是什么样子。或许我们会仍然停留在牛顿的质点力学中盲目自信，无法理解电磁场、引力场、量子场这些全新的东西。

从量子场的角度，场与粒子如今已经实现了统一，粒子是场的激发态，可以通过对量子场的激发创造粒子。场论所展现出来的强大威力使人们感觉到，如果离开场的概念另起炉灶，很难像场论这样囊括这么多纷繁复杂的自然现象。场这一关键性的概念在未来的理论中不应该被抛弃，而应该在场的概念基础上进行创新。如同将经典场推广到量子场一样，或许未来的理论会建立在对量子场的修正或推广之上。