光子如何将能量传给电子,电子吸收了光子,光子到底消失到哪里了?

题目

光子如何将能量传给电子,电子吸收了光子,光子到底消失到哪里了?
光子也就是电磁波,是交互感应的电磁场,它遇到电子,被电子吸收,这个过程的细节现在有人研究没,电磁场难道消失了,怎么消失的?

答案

电磁场量子化后是自旋为1的玻色场,在量子场论中,玻色场不存在粒子数守恒.也就是当你用到电磁场这个词的的时候,就不能将其看作一个光子,甚至一堆光子的集合,而是一个时时刻刻有光子产生和湮灭在发生的东西.
现在我们可以用量子场论（或者更确切的说,是量子电动力学）处理光子和电子的相互作用.在这个意义下,所有关于光子和电子相互作用的问题可以说都是清楚的.
但是本质上这到底是个什么过程,正如我们不知道量子力学本身为什么会是对的一样,可以说现在没有一个公认的答案,而且也缺少实验证据.当然不排除有些人会提出一些理论,不过我不是很清楚具体情况.
PS1：对于量子力学/量子场论,我们实际上能明确肯定的是一套唯象的数学方法,用这套方法算出来的东西和实验可以对得上,至于为什么会对,至今无人知道.玻尔或者说哥本哈根学派的观点是,只有能观测到的东西才是物理,所以更深层的东西是怎样的,我们不应该也不用去管.而自然这也是爱因斯坦不喜欢量子力学的原因之一.玻尔在世时这种观点基本占据主导,直到玻尔死后,像多世界、自恰历史之类的诠释才一个个冒出来,现在只能说每个都有点道理,但没有人敢说那种诠释一定对.
PS2:从实验角度来说,我们现阶段的实验基本上是一束光和一堆原子相互作用（量级大概是阿伏加德罗常数即10^23左右）,最多研究单光子和一堆原子的反应,从实验上我们可测到的都是这么巨大数目的东西的平均效应.虽然单光子和单原子也不是不能实现,但是考虑原子的不确定关系和光速的数值,这两样东西能够“遇上”比中彩要难的多得多.
PS3:电子和自由电子反应,绝不会被完全吸收,不然会破坏能量动量守恒.完全吸收的情况中,电子一定不是自由的,比如是原子中的束缚电子.