Vad är kvantelektrodynamiken (QED)?

Kvantelektrodynamik (QED) är kvantfältteori förklara hur elektriskt laddade partiklar växelverkar med varandra genom utbyte av fotoner (ljus "Quanta", eller litet paket av ljus). Fotoner, och därför interaktioner i en QED, propagerar vid ljusets hastighet. QED kallas en gaugeteori, med ett matematiskt specificerad mätare fältet representerar den elektromagnetiska kraften. Teorin förklarar också magnetism, som magnetism och elektricitet är två manifestationer av samma underliggande kraft, elektromagnetism.

Teorin om QED är ett av de mest väl verifierade teorier på jorden, ibland ger exakta resultat med tio decimaler, och var den första kvantfältteori att kallas konsekvent och komplett. En förutsägelse som QED befanns vara noggranna och ,0038 ppm, förmodligen den mest exakta och korrekta fysisk förutsägelse som någonsin gjorts. Computing rätta lösningar på beteendet hos system med samverkande delar eller större orbitaler electron blir exponentiellt svårare eftersom antalet komponenter ökar, med några beräkningar som bokstavligen årtionden av arbete för att beräkna och kontrollera. av de fyra naturkrafterna-elektromagnetism, svaga kärn kraft, stark kärn kraft och allvar-elektromagnetism är antagligen det lättaste att förklara noggrant, men förklara det helt tog många hundra forskare decennier av arbete . Teorin utvecklades till tillfredsställelse i slutet av fyrtiotalet, tack vare oberoende arbete Shinichiro Tomonaga, Julian Schwinger och Richard Feynman. De fick 1965 års Nobelpris i fysik för sin insats.

Om elektromagnetism var den enda kraft i naturen som verkar i universum, skulle QED erbjuda en fullständig redogörelse för dess exakta natur. Är emellertid inte, och sökandet fortsätter efter en kvantfältteori som integrerar alla fyra krafter. Dessutom är lösa ekvationer i QED mycket svårt, svårare än konventionella kvantmekanik problem, som QED är en generalisering av kvantmekaniken på speciella relativitetsteorin. Bilderna mest känt i samband med QED är Richard Feynman's Feynman diagram , som använder rak och snirkliga linjer för att analysera de olika sätt på vilka partiklar utbyte fotoner att interagera fysiskt.

Teorin QED producerar fortfarande matematiska infinities i vissa sammanhang, och även om många av dessa problem har lösts, kvarstår de på en viss nivå. Ad hoc renormalization algoritmer har utvecklats för att släta över dessa teoretiska ofullkomligheter. Dessa infinities tyder på att QED är inte på något sätt en slutlig teori, lämna framtiden öppen till upptäckten av en bättre teori, en som ser elektromagnetism i samband med de tre andra naturkrafter.


Kommentarer

  • Om oss
  • Reklam
  • Kontakta redaktören
  • Få nyhetsbrev
  • RSS-feed

Redaktör: Beáta Megyesi
Nyheter redaktör: Christiane Schaefer

Kundservice: Mats Schaefer,
Helena Löthman

Tel: +46 00 79 22 00
Fax: +46 00 79 22 01

© Copyright 2014 Debok.net - All rights reserved.