場的量子化

場的量子化，是把一個經典場——比如馬克士威的電磁場——變成一個能量以離散小包出現的量子場的步驟。你從經典場出發，把它分解成一組相互獨立的振動模式，然後把每一個模式都完全當作一個量子諧振子來處理。於是每個模式的能量只能整級整級地沿階梯攀升，而每一級都對應於增添一份量子，也就是一個粒子。

這樣做出來，光子並不是一開始就假設好的；它是作為結果掉出來的。把電磁場量子化，會自動產生光的量子，每一份所攜帶的能量都正比於其頻率，從一條更深的原理重新得回了普朗克與愛因斯坦早年的洞見。把同一套配方用於其他場，便得到它們各自的粒子，這也是它有時被稱為正則量子化的緣由。

正是場的量子化，讓從波到粒子的跨越變得精確而非詩意。它解釋了電磁能量為何以團塊的形式被吸收和發射，賦予粒子的產生與湮滅以確切的含義，甚至迫使真空帶有一份殘餘的零點能。它是一個連續的經典場如何化為一群可數量子的技術核心。