Квантна електродинамика

Из Википедије, слободне енциклопедије
Интракције у квантној електродинамици се често приказују схематски Фајнмановим дијаграмима

Квантна електродинамика (QED, од енглеског назива Quantum electrodynamics) је комплексна и математички врло сложена теорија која се описује интеракцију светлости (фотона) и материје (пре свега електрона, али и свих других наелектрисаних честица које имају спин 1/2, као што су миони).[1]:3563[2] Квантна електродинамика се дефинише као релативистичка квантна теорија поља електродинамике.[3]:vii Квантна електродинамика је компатибилна са специјалном теоријом релативности и описује све феномене осим феномена повезаних са општом теоријом релативности и радиоактивним распадима.[1]:3563

Развој[уреди]

У првој половини 20. века, физичари су се трудили да помире Максвелову електродинамику са новинама које су донеле квантна теорија и специјална теорија релативности. Пол Дирак, Вернер Хајзенберг и Волфганг Паули су дали значајне доприносе развоју математичког апарата квантне електродинамике у годинама уочи Другог светског рата. Међутим, у почетку је квантна електродинамика давала лоша предвиђања, јер су се често у једначинама појављивале бесконачне величине. Након увођења процеса ренормализације, којим се ове бесконачне величине елиминишу, као и других доприноса научника попут Ричарда Фајнмана, Јулијана Швингера и Шиничира Томонаге, квантна електродинамика је постала далеко поузданија.[1]:3563

Квантна електродинамика је посебно била револуционарна у теоријској физици захваљујући методима које је користила — уместо механицистичког приступа рачунају се одговарајуће вероватноће комбиноване са квантним особинама субатомских честица.[1]:3564

Након открића кваркова, глуона и других субатомских честица, квантна електродинамика је постала изузетно значајна у опису структуре, особина и реакција међу овим честицама, што ју је на крају учинило једном од најтачнијих, најпрецизнијих и најбоље тестираних физичких теорија.[1]:3564

Витруелни фотони[уреди]

Vista-xmag.png За више информација погледајте чланак Виртуелни фотони

Квантна електродинамика описује интеракцију између наелектрисаних честица као размену виртуелних фотона. Како наелектрисана честица емитује или апсорбује виртуелне фотоне, тако мења своју брзину (правац, смер и/или интензитет). Витруелне фотоне (као и друге виртуелне честице) није могуће директно испитивати, већ се они анализирају само преко својих ефеката. Виртуелни фотони су, свакако, најбоље описани одговарајућим математичким алатом.[1]:3564

Фајнманови дијаграми[уреди]

Одбијање два електрона приказано Фајнмановим дијаграмом
Vista-xmag.png За више информација погледајте чланак Фајнманови дијаграми

Фајнманови дијаграми су помоћно средство којим се представљају интеракције у квантној електродинамици у простору и времену. По правилу, време је приказано на апсциси, и тече са леве ка десној страни дијаграма. На ординати се схематски приказује кретање честица. У сваком чвору важе закони очувања енергије и момента импулса.[1]:1713-1715

Извори[уреди]

  1. ^ а б в г д ђ е K. Lee Lerner, Brenda Wilmoth Lerner, ed (на ((en))). The Gale Encyclopaedia of Science (4 ed.). Farmington Hills: The Gale Group. ISBN 1-4144-2877-4. 
  2. ^ (на ((en))) A Modern Introduction to Quantum Field Theory (4 ed.). Chippenham: Oxford University Press. стр. 180. ISBN 0-19-852073-5. 
  3. ^ (на ((en))) Basics of Quantum Electrodynamics (4 ed.). Boca Raton: CRC Press. стр. 180. ISBN 0-19-852073-5. 

Види још[уреди]

Спољашње везе[уреди]