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发现所铺就的从来不是一条直通真理的大道，其过程本身往往也不是一蹴而就的。科学史上向来不缺少先于各种发现的主张，但仅观测到一种新的现象或是得出一个新的想法还远远不够。在此基础之上，不仅发现的重要性需要得到认可，对它的理论解释也必须令人信服。相关理论要能够给出其他可以被实验所检验的预测。这种理论与实验的相互影响正是科学研究方法的精髓。本章中，我将在探索能量与距离之间的关系以及自旋和反粒子概念的过程中阐释这一点。理论不仅需要对数据做出解释，也必须在数学上准确无误。基于此，我们也将对量子场论（quantum field theory）和费曼图进行简短的讨论：量子场论在粒子物理学中起着至关重要的作用，而费曼图则是对量子场论的一种非常实用的图形表达。