为何不存在三体及更一般的$N$-体基本力？能否约化为两体相互作用？

先直接回应你的核心问题：目前标准模型框架内的基本相互作用确实都是两体相互作用，但不可约的三体或N体基本力在理论上是存在的，且并非所有多粒子相互作用都能约化为两体作用的叠加，这一点在你提到的Efimov效应中体现得尤为明显。

一、是否存在不可约的N体基本力？ #

答案是肯定的：

• 从理论构建角度，量子场论允许我们直接引入高阶相互作用顶点，比如φ⁴理论中的四粒子顶点，这就是一种不可约的四体基本相互作用——它不能被拆分成多个两体相互作用的组合，是拉格朗日量里的基本项。
• 在拓展物理模型中，比如量子引力的候选理论、或者用于描述低能核物理的有效场论，三体甚至更高阶的相互作用是必要的组成部分，用来解释两体作用无法涵盖的物理现象。

二、所有N体相互作用都能约化为两体相互作用吗？ #

绝对不是。最典型的例子就是你提到的Efimov效应：

当三个玻色子的两体散射长度远大于粒子本身的尺寸时，会出现一系列具有离散标度不变性的三体束缚态，这些态的存在无法通过单纯的两体相互作用来解释——必须引入一个独立的三体接触相互作用项，才能在理论中重现这种非微扰的三体束缚行为。

除此之外，还有一些场景也能说明这一点：

• 量子色动力学（QCD）中，夸克之间的相互作用虽然可以用两体的胶子交换来描述，但在低能区（比如核子结构），三体核力是解释核结合能、核结构的关键，这种三体力无法完全由两体核力推导出来。
• 在凝聚态物理中，某些强关联系统（比如高温超导体）的多体相互作用也具有不可约性，无法通过两两作用的叠加来准确描述。

三、标度变换与Efimov效应的关联 #

Efimov效应中的离散标度不变性是其核心特征：束缚态的能级和尺寸满足特定的标度比例，而单纯的两体相互作用只能产生连续的标度行为，无法形成这种离散的标度序列。这直接证明了三体相互作用在这里是不可约的基本相互作用，不是两体作用的衍生结果。

总结来说：我们目前观测到的“基本力”是两体的，但这只是当前标准模型的选择，而非物理规律的必然。不可约的N体基本力在理论上是自洽的，且在特定物理场景中是必需的，不能被简单约化为两体相互作用的叠加。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者riemannium