Krótki opis fundamentów rzeczywistości - pól kwantowych.

Z naszego ludzkiego powstałego wskutek ewolucji biologicznej punktu widzenia - świat to małe cząstki łączące się w bardziej skomplikowane struktury (od atomów, poprzez cząsteczki związków chemicznych do struktur widzialnych gołym okiem a nawet megastruktur jak planety i gwiazdy).
Gdy badamy jednak mikroświat ten punkt widzenia stopniowo się załamuje i mamy coraz większy problem ze wskazaniem czy materia to cząstki czy fale.
Większość tego z czym człowiek ma styczność daje się sprowadzić do: protonów, elektronów, neutronów, fotonów (przy czym protony i neutrony mają budowę złożoną, o czym będzie później).
Zatem to z czym się spotykamy (powszechnie) - zdołaliśmy zredukować do 4 elementów.
Nasi przodkowie (z XIX wieku) o tym nie wiedzieli. Dla nich świat był zbudowany z kilkudziesięciu rodzajów atomów (w zależności od tego jak bardzo się historycznie cofniemy to ten obraz oczywiście nieustannie się zmieniał).
Nasi przodkowie nie rozumieli niemal wszystkiego czego się dotykali.
My jesteśmy w innej sytuacji. Z rzeczy “materialnych” naprawdę nie rozumiemy tylko ciemnej materii i ciemnej energii które zasadniczo nie pełnią w naszym życiu żadnej bezpośredniej roli - ich rola dostrzegana jest dopiero w skalach galaktyk i wszechświata.

Protony i neutrony okazały się mieć strukturę wewnętrzną w postaci kwarków górnych i dolnych umieszczonych jakby w “zupie” gluonów.
To dalej jest uproszczony obraz (najnowsze symulacje z użyciem AI i wszystkich wyników doświadczeń jakie ludzkość wykonała - sugerują że proton składa się także z kwarka powabnego), ale idziemy cały czas naprzód.

Czas na odejście od podejścia cząstkowego i przejście do fal - a w zasadzie do pól kwantowych. Fala jest spojrzeniem pośrednim pomiędzy cząstkami, a polami kwantowymi.

Cząstki, których struktury wewnętrznej mimo licznych eksperymentów nie byliśmy w stanie zbadać uznajemy za fundamentalne cząstki elementarne.
Są to: 
bozony czyli tzw. cząstki oddziaływań (jak foton, gluony i inne bozony), 
kwarki czyli cząstki tworzące masę materii (które tworzą proton i neutron) 
leptony czyli cząstki uzupełniające materię o drobną część masy (jak elektron i neutrina)

Wszystkie te cząstki mają swoje antycząstki. 
Istnienie antycząstek doskonale wpasowuje nam się w kwantową teorię pola (QFT). Jeśli bowiem odpowiednie pobudzenie pola możemy zaobserwować jako cząstkę to pobudzenie przeciwne będzie antycząstką.
Cząstki w QFT to tylko wynik oddziaływania badanego pola kwantowego z polem kwantowym którego użyjemy jako narzędzia pomiarowego.
Jeśli skierujemy jedno pole kwantowe ( w postaci cząstki jak np. elektron czy foton) w stronę innego pola kwantowego (badanego) to efekt oddziaływania da nam wynik w postaci stwierdzenia jakiejś własności badanego pola kwantowego. Ale również może się zdarzyć, że nie uzyskamy, żadnego wyniku.
Gdy dany pomiar powtórzymy wiele razy - możemy określić statystyczne własności badanego pola - jak np. prawdopodobieństwo oddziaływania, które nazwiemy prawdopodobieństwem istnienia w danym miejscu cząstki.
Zawsze jednak jest to oddziaływanie dwóch lub większej ilości pól.
W tym sensie - cząstki nie istnieją. Istnieją tylko pola kwantowe. Rzeczywistość w świetle QFT nie ma materialnego charakteru.
Ten materialny codzienny charakter jaki dostrzegamy pojawia się dopiero gdy w grę wchodzi tak duża ilość oddziaływań, że polowy charakter rzeczywistości przestaje odgrywać bezpośrednią rolę.

Jaka jest dokładnie natura pól kwantowych nie wiemy. Sama nazwa pola - pochodzi od takiego zwykłego pola ornego. My tylko wiemy, że możemy w niedoskonały sposób mierzyć rozkład wartości niektórych pól w przestrzeni i że to się nam eksperymetalnie świetnie sprawdza.
Niektóre wyniki pomiarów zgadzają się do 15 miejsca z teorią. A raczej z uproszczeniami teorii - ponieważ w przytłaczającej większości przypadków - obliczenia są dla nas za trudne i jesteśmy jedynie w stanie je dość dokładnie przybliżać stosując rachunek perturbacyjny. Nie jesteśmy w stanie uzyskać dokładnych analitycznych rozwiązań.
Przyjmuje się ogólnie że są następujące pola kwantowe:
- 6 pól kwarkowych
- 6 pól leptonowych
- 8 pól gluonowych (oddziaływanie silne)
- pole Higgsa
- pole EM - dla fotonów
- pole bozonów W (oddziaływanie słabe)
- pole bozonu Z (oddziaływanie słabe).
Razem 24 pola kwantowe - tworzą całą mierzalną w mikroświecie rzeczywistość.
Ale ten podział bywa także inny.
Jeśli istnieje kwantowa grawitacja to należałoby napisać 25.
Jeżeli założyć że jest tylko jedno pole gluonowe to z 24 robi się 17.
Jeżeli dodatkowo zunifikować pola bozonów W i Z (oddziaływanie słabe) z oddziaływaniem EM - zostaje 15.
Jeżeli przyjąć że kolejne generacje kwarków i leptonów także można zunifikować gdyż odróżnia je jedynie oddziaływanie z polem Higgsa to zostanie nam: 7.

Przy pe