Personen, die behaupten, dass in der Partikeltabelle der Elementarteilchen nur Felder der Partikel angegeben sind und Partikel ein emergentes Phänomen sind, sind Platoniker. Das heißt, Sie glauben, dass mathematische Funktionen existieren, wenn Schimmelpilze und Natur die Schimmelpilze mit dem entsprechenden Verhalten füllen. Dies sind in der Regel theoretische Physiker.

Experimentalphysiker folgen der Überzeugung, dass Natur existiert, und Mathematik ist ein Werkzeug, mit dem die Natur modelliert, beschrieben und zukünftige Verhaltensweisen vorhergesagt werden können, aber es gibt kein ultimatives Theorie oder Sichtweise im Moment.

Als ich 1961 mein Studium absolvierte, lernte ich in einem Kernphysikkurs Feldtheorie, wobei die Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren an Kernen arbeiteten (ich habe die meisten Dinge vergessen) und Kernphysiker immer noch arbeiten dazu.. Daher betrachte ich die Feldtheorie als ein schönes Berechnungswerkzeug für Vielteilchensysteme, aber für mich als Experimentalphysiker existieren Teilchen.

Die Verwirrung verschwindet, wenn man definiert, was ein Teilchen in der klassischen Physik ist, wie der Name zu kosmischen Strahlen wurde und die Teilchenphysik zu einem Begriff wurde und was eine Quantenfeldtheorie ist.

Ein Teilchen in der klassischen Mechanik kann kinematisch durch seine Masse beschrieben werden, und die Bewegung seines Schwerpunktsystems ist eine einzigartige und spezifische Flugbahn und charakterisiert seine Bewegung. Ein Aufprallpunkt des klassischen Teilchens ist ein spezifischer (x, y, z) zum Zeitpunkt t. Ein Ball trifft an einer Stelle gegen eine Wand.

Sehen Sie sich dieses Blasenkammerbild an und sagen Sie mir, dass dies keine Teilchen im Sinne der klassischen Physik sind, die sich in einem Magnetfeld senkrecht zur Bildebene drehen:

Das quantenmechanische Gerüst mit seinen Werkzeugen feldtheoretischer Berechnungen muss eingegeben werden, um die Zerfälle und ihre Winkelverteilung mathematisch zu modellieren, und es ist trivial zu behaupten, dass diese Verteilungen probabilistisch sind und quantenmechanischen Regeln folgen.

Abhängig von den Randbedingungen zeigt das Pion beispielsweise die klassische Teilchenidentität und am Zerfallspunkt seine quantenmechanische Natur, bei der der gesamte quantenmechanische Hintergrund beschrieben und vorhersagbare Aussagen getroffen werden müssen.

Es ist wirklich die "Welle-Teilchen" -Dualität, die in diesem einfachen Bild gezeigt wird, wobei "Welle" "Quantenfeldtheorie" ersetzt.

Wenn Experimente in der Zukunft eine "Theorie von allem" bestätigen, wäre ich bereit, die platonische Idee zu übernehmen, da dies bedeutet, dass jede Messung vom EVG vorhersehbar ist. Aber da jede Generation von Physikern denkt, dass sie alle physikalischen Fragen gelöst haben und nur technische Probleme bestehen, fallen die Platoniker höchstwahrscheinlich in die Hybris des Denkens, wir hätten das Ende unserer Naturbeobachtungen erreicht und brauchen keine neuen oder sogar radikale mathematische Werkzeuge, um es zu beschreiben.

Der moderne Standpunkt ist, dass es keine Partikel gibt, nur Felder. Anregungen dieser Felder verhalten sich jedoch wie Partikel, und Sie können viele Zustände in einer bestimmten Feldtheorie in einem Partikelbild interpretieren, in dem Sie sie als Partikel betrachten. Nichts davon ist von Natur aus falsch, solange Sie die zugrunde liegende Physik kennen.

Soweit ich das beurteilen kann, verhalten sich Feldanregungen, abgesehen von der Tatsache, dass sie sich wie Teilchen verhalten, als Teilchenphysik, weil sie leichter zu sagen und zu erklären sind und sich gut auf ältere abbilden lassen Terminologie, die für die Experimente, die die meisten Leute durchführen, nicht falsch ist.

Derzeit habe ich Probleme, mir einen technisch genaueren Namen vorzustellen, der nicht zu lang und kompliziert ist. "Feldphysik" würde nicht funktionieren, weil Felder ein zu allgemeines Konzept sind und es nicht oft zum Kern dessen führt, was Menschen tun. "Feldanregungsphysik" ist nur ein Schluck und würde im Allgemeinen zu viele Erklärungen erfordern. "Teilchenphysik" bringt die wichtigen Dinge auf eine Weise auf den Punkt, die die Praktiker verstehen und leicht verstehen können, ohne eine wirklich falsche Vorstellung davon zu bekommen, was los ist.

Nun, der "moderne Standpunkt" in @Jared Dziurgots Antwort wird nicht von allen geteilt.Es ist ebenso möglich zu sagen, dass es nur Teilchen gibt und Felder lediglich hilfreiche mathematische Werkzeuge sind, um sie zu beschreiben.Ein berühmter Befürworter dieser Perspektive ist beispielsweise Nima Arkani-Hamed.Er sagt gern:

"Partikel sind physikalisch, Felder nicht - fragen Sie einfach Ihr Experiment Kollegen, was sie messen ... "

Dies gilt auch für die Antwort von @ Darkseid.Die magnetischen und elektrischen Felder, die wir messen, bestehen aus vielen, vielen Partikeln, wenn wir genauer hinschauen.

Dies ist eine ontologische Frage.Unterschiedliche Personen können unterschiedliche Standpunkte zu diesem Thema vertreten.Es ist wahr, dass sowohl Teilchen als auch Felder grundlegend sind.

In gewisser Weise beinhalten alle unsere Experimente Partikel.Wir beschleunigen und kollidieren mit Hadronen und Leptonen und sind im Allgemeinen an den Partikeln interessiert, die sie produzieren.Wenn man es so betrachtet, könnte man sagen, dass die Felder nur ein bequemes Instrument sind, um dies zu beschreiben.

Alles in allem sind beide Ansichten korrekt, solange Sie anhand der zugrunde liegenden Prinzipien wissen, wie es funktioniert.

Das Konzept des "Partikels" ergibt sich aus unserem Bedürfnis, die Natur in Begriffen zu erklären, die wir verstehen können. Das bedeutet nicht unbedingt, dass es so etwas wie ein Teilchen gibt. Es bedeutet nur, dass wir bestimmte Phänomene beobachten können und es bequem finden zu sagen, dass sie einem Teilchen entsprechen.

Welche Definition Sie auch verwenden möchten, sie muss immer von dem Kontext abhängen, in dem Sie sie verwenden. Und dort ist sie auch gültig. Das Konzept der Teilchen ist in der klassischen Mechanik und einigen Aspekten der Quantenmechanik sehr nützlich. Wenn wir tiefer in die mikroskopische Welt eintauchen, verliert sie ihre Gültigkeit.

Die aktuelle und beste Beschreibung dieser subatomaren Welt wird durch die Quantenfeldtheorie beschrieben, und die zugrunde liegenden "Bausteine" sind die Felder. Dies ist ein anderer Kontext als die klassische Mechanik. Die Felder in der Quantenfeldtheorie erzeugen Phänomene, von denen wir sagen können, dass sie von Teilchen erzeugt werden, wenn wir sie mit Begriffen erklären möchten, mit denen wir besser vertraut sind

Zusammenfassend ist die Frage, ob "Teilchen" existieren, tatsächlich eine ontologische / erkenntnistheoretische Frage und sollte einen Physiker nicht beunruhigen. Überlassen Sie es den Philosophen.

Es ist erwähnenswert, wie andere angegeben haben, "Alle Modelle sind falsch, aber einige sind nützlich". Die Wahl eines Wellen- oder Partikelmodells passt genau dort hin. Menschen nehmen oft sehr spezielle Positionen zu solchen Dingen ein, wenn sie in der Öffentlichkeit procastinieren, auch wenn sie in den Alternativen privat einen Sinn sehen.

Die Wave-Partikel-Diskussion hat zwei verschiedene Aspekte.

Die erste ist die Unterscheidung zwischen Klassik und Quantum, und oft wird dieser Fall gestellt. Der klassische Newtonsche Ansatz scheitert irgendwann und eine breitere Methode wird nützlich. In diesem Fall werden die Unterscheidungen künstlich grob und übertrieben gemacht, wobei eine aufmerksamkeitsstarke Ausdrucksweise verwendet wird, die versucht, jeden Gedanken auszublenden.

Das zweite ist das Konzept, dass es sich um eine Wellenpartikel-Dualität handelt, wobei zwischen den beiden Ansätzen eine mathematische Äquivalenz besteht. Normalerweise lassen hier beide Seiten einen angeblich geringfügigen Faktor für ihren Ansatz fallen, der dann die Dualität bricht. Partikel haben keine Breite. Wellen haben kein Zentrum. Die meisten Wellenansätze geben vor, die Welle sei eben und unendlich, habe also unendliche Energie (oder eine vernachlässigbare Existenz). Oder es ist polarisiert und kugelförmig (Mott), daher ohne Pole.

Sobald man einen Wellenursprung und eine Wellenrichtung erreicht hat, hat man ein 'Teilchen'. Genauso wie 'Partikel' eine Breite für ihre Fuzzball-Existenz gewinnen müssen. Sie sind dann quantenrealistisch, während die Ansicht der ebenen Welle / des perfekten Impulses ein nicht physikalisches mathematisches Ideal war.

Die zusätzliche Information ist, dass der größte Teil der Physik die Entwicklungen in Wavelets übersehen zu haben scheint, die eine Reihe von Wellenfunktionen 'Wavelets' bereitstellen, die ihre endliche Energie kompakt unterstützen und einen vollständigen Satz von Basen für diese 'Teilchen bilden.Insbesondere behandelt " The Friendly Guide to Wavelets" von Gerald Kaiser (Mathematiker), wie sie die EM-Wellengleichung und die Schrodingers-Gleichung lösen und woher das Unsicherheitsprinzip (Fourier) stammt und dass Heiseberg es verknüpftzum Quantensystem.

Weder einfache Wellen noch Punktteilchen sind gute Darstellungen der physischen Realität.

Der Schlüssel zur Lösung Ihrer Verwirrung besteht darin, sich daran zu erinnern, dass SM, QM, QFT usw. nur only-Modelle sind, , deren Ziel es ist, uns zu helfen, unsere Welt zu verstehen.Außerdem müssen Sie verstehen, dass jedes dieser Modelle über ein eigenes Vokabular, einen eigenen Jargon und eigene Ausdrücke verfügt, mit denen die Theorien beschrieben werden.Wenn QFT also "Anregungsfelder" für etwas verwenden möchte, das SM "Partikel" nennt, sollte dies keine Probleme verursachen.Sie müssen nur den "Jargon" jedes Modells lernen, damit Sie ihn verstehen können.