¿Por qué se enseña la física fundamental en términos de partículas?

Una interpretación de partículas de QFT responde de manera más intuitiva a lo que sucede en los experimentos de dispersión de partículas y por qué parece que detectamos trayectorias de partículas. Además, explicaría de la forma más natural por qué la conversación sobre partículas parece casi inevitable. [Mi cursiva: la respuesta a su pregunta.]

^{http://plato.stanford.edu/entries/quantum-field-theory/#TakSto}

La referencia discute que la interpretación de partículas tiene serios problemas, ¡y que la interpretación de campos también tiene problemas!

La aparición de representaciones unitariamente no equivalentes (UIR) , que al principio parecían causar problemas específicamente para la interpretación de partículas pero que parece trasladarse a la interpretación de campo, bien puede ser un obstáculo severo para cualquier interpretación ontológica de QFT.

Se mencionan otras dos ontologías como posibles candidatas: Ontic Structural Realism (OSR) y Dispositional Trope Ontology (DTO).

En conclusión, hay que recordar que una de las razones por las que la interpretación ontológica de QFT es tan difícil es el hecho de que, en primer lugar, no está claro qué partes del formalismo deben tomarse para representar algo físico. Y parece que ese problema persistirá durante bastante tiempo.

Espero que esta respuesta sea al menos útil para sugerir que la interpretación de campo no es un "trato cerrado", como sugiere la pregunta. Esta respuesta simplemente sugiere que la conversación de partículas puede ser tan buena como la conversación de campo (es decir: ambas podrían ser "incorrectas" para QFT y, aparentemente, por razones similares, ontológicamente).

Simplemente porque generalmente se enseña desde un punto de vista histórico, heurístico y pragmático, rara vez desde un punto de vista axiomático (por ejemplo , los axiomas de Wightman , como se menciona en un comentario de ACuriousMind).

Esto se debe a que se enseña que es útil, ya que la mayoría de los cálculos de QFT se reducen a amplitudes de dispersión y decaimiento, y como dijo Sean Carroll :

La QFT heurística, por otro lado, es lo que la gran mayoría de los teóricos del campo de trabajo realmente hacen: dejar de lado las cuestiones delicadas de si las series convergen y las integrales están bien definidas, y en su lugar saltan hacia adelante e intentan hacer coincidir las predicciones con los datos.

Desde el punto de vista de la decoherencia, los campos son más fundamentales ya que dan lugar a un comportamiento similar al de las partículas a partir del comportamiento de las ondas si las interacciones con el entorno son fuertes. Sin embargo, al final, la mecánica cuántica solo describe correlaciones entre cambios macroscópicos en detectores (u otros materiales), por lo que cualquier tipo de ontología que desee tomar en el mundo microscópico es más una cuestión de preferencia.

Algunas especulaciones más propias (pueden ser controvertidas para algunos): es importante tener en cuenta que la mecánica cuántica no describe eventos únicos, mientras que observamos estos eventos. En este sentido, me parece difícil pensar en campos o funciones de onda como fundamentales, ya que no describen una situación única sino conjuntos. Otra forma de expresarlo, según la opinión de Bohr, es que para llegar a la mecánica cuántica tenemos que suponer que observamos estos eventos únicos y definidos que ocurren en nuestro reino de tipo clásico.

Hay una ontología de partículas de QFT. La formulación de Path Integral es una ontología de partículas, es decir, las partículas son las cosas que "existen".

El artículo de Wikipedia dice:

Se ha demostrado que el enfoque de integral de trayectoria es equivalente a los otros formalismos de la mecánica cuántica y la teoría cuántica de campos. Por lo tanto, al derivar un enfoque del otro, los problemas asociados con uno u otro enfoque (como lo ejemplifica la covarianza o unitaridad de Lorentz) desaparecen.

con una referencia al libro de texto de Teoría cuántica de campos de Weinberg, capítulo 9.

Entonces, para responder a su pregunta: "¿Por qué se enseña la física fundamental en términos de partículas?"

Porque es fundamentalmente correcto enseñar QFT en términos de partículas utilizando la forma en que se enseña (Integrales de trayectoria), y el plan de estudios de enseñanza también incluye pruebas de que este enfoque es correcto.

Si alguien afirma que "las partículas son incorrectas", asume que las partículas tienen propiedades adicionales, por ejemplo, posición definida, volumen, para poder refutar su propia idea de una partícula, o simplemente dice que filosóficamente prefiere imaginar campos, porque la intuición de partículas no funciona, pero en QM ninguna de las intuiciones habituales funciona, por lo que no es un argumento muy sólido.