非线性标量场的粒子产生问题与基于世界线的正则量子化

提出了一种新的量子化方案（WL方案），以世界线作为量子化的对象。将该WL方案应用于非线性标量场，并与传统的PA量子化方案进行了研究和比较。在PA方案中，量子化的对象是粒子和反粒子，它们是整体物理对象——世界线（WL）的片段。将PA量子化方案应用于非线性场时，会导致诸如非稳态真空、必须使用微扰论技术、正规序以及散射问题中的截断等困难。这些困难是PA方案不自洽的推论。WL方案则没有这些困难。这些困难与从世界线的片段（粒子和反粒子）重构完整世界线的问题有关。当这些片段之间存在相互作用时，这种重构是一个非常复杂的问题。新的WL量子化方案避免了所有这些问题，因为它不将完整的世界线切割成片段（粒子和反粒子）。形式上，传统PA量子化方案中出现片段，是将能量等同于哈密顿量的推论。事实上，这种等同并非必要，它只会导致困难。新的WL量子化方案不使用这种等同，从而能够绕开所有这些问题。WL方案还使得无需使用相对论性量子场论中（相对于非相对论性量子力学）额外的量子化规则，如正规序、微扰技术和重整化。