“自旋”是电子等基本粒子的基本性质，让人想起一个微小球体绕其轴快速旋转的图像，就像缩小的太阳系中的行星一样。
只是事实并非如此。 不可以。 一方面，电子不是物质球体，而是概率数学描述的点。
但加州理工学院物理学哲学家查尔斯·T·塞本斯 (Charles T. Sebens) 认为，这种基于粒子的方法可能会误导我们，这是物理学中最准确的理论之一。
他说，通过主要根据场来构建物质的基础，以粒子为中心的观点中出现的某些特性和悖论就会消失。
“哲学家往往会被长期未解决的问题所吸引，”说塞本斯。
“在量子力学中，我们有方法预测实验结果，这些方法对电子和解释自旋非常有效，但重要的基础问题仍未得到解答：为什么这些方法有效，以及原子内部发生了什么？”
在一个世纪的大部分时间里，物理学家一直在努力研究实验结果，这些实验结果表明，现实中最小的部分在外观或行为上与我们日常生活中的物体并不相似。
旋转就是这些品质之一。 就像旋转的母球碰撞台球桌的内壁一样，它携带角动量并影响运动粒子的方向。 然而，与母球不同的是，粒子的旋转永远不会加速或减慢——相反，它总是限制在一个设定值内。
为了使物质的基本性质更加难以描绘，请考虑一下电子的尺寸如此之小以至于它实际上缺乏体积的事实。 如果它足够大，有体积，那么遍布该空间的负电荷就会推动自身，将电子撕裂。
值得注意的是，即使我们仁慈地给予电子作为粒子实验允许的最大半径，它的旋转也会超过光速——在这种规模上这可能会或可能不会破坏交易，但对于许多物理学家足以驳回有关旋转电子的讨论。
使基础物理学的挂毯更容易绘制的一种方法是将物质点描述为嵌入场编织中的动作，然后将这些动作解释为粒子。
量子场论（QFT）成功地做到了这一点，将爱因斯坦狭义相对论、经典场论和量子物理学的粒子命题的各个方面编织在一起。
这不是一个有争议的理论，但仍然存在争论，这些场是否是基本的——即使在它们中荡漾的光点消失了，它们是否仍然存在——或者粒子是否是代表重要信息的主要参与者，而场只是一种方便的手段。脚本。
对我们来说，这似乎是一个微不足道的区别。 但对于塞本斯这样的哲学家来说，其后果值得探讨。
正如他所解释的在 2019 年的一篇文章中永旺杂志：“有时物理学的进步需要首先支持重新检查、重新解释和修改我们已有的理论。”
对量子场论的重新审视强调了使场成为物理学优先于粒子优先方法的几个重要优势，其中包括一个以可能让我们更好地了解电子行为的方式重新想象电子的模型。
“在原子中，电子通常被描述为云，显示电子可能在哪里找到，但我认为电子实际上在物理上分布在云上，”塞本斯说。
通过在物理上散布在一个场中而不是局限于一个点，电子实际上可能以更少的数学构造和更多的物理描述的方式旋转。
虽然它仍然不像太阳系中的一颗小行星，但这个旋转电子至少会以不挑战任何定律的速度移动。
塞本斯没有回答这个带负电物质的扩散如何防止自身爆炸的问题。 但通过关注扩散电子的场方面，他认为任何解决方案都比无限约束粒子产生的问题更有意义。
有一句话已经成为量子理论家大厅里的民间传说——”闭嘴，算算。“这已成为一句俗语的代名词量子领域的图像和隐喻无法与纯数学的不可思议的精确度相竞争。
不过，时不时地暂停我们的计算并沉迷于挑战一些旧的假设是很重要的——甚至可能转而寻求物理学基础的新视角。
这篇论文发表于合成。
