Browserudgave

Kvantefeltteori

Kvantefeltteori er en udvidelse af kvantemekanikken fra punktformede partikler til felter, som f.eks. det elektromagnetiske felt. Udviklingen af en sådan ny teori var nødvendig, fordi den almindelige kvantemekanik er ude af stand til at forklare dannelsen eller ødelæggelsen af elementarpartikler og ej heller er kompatibel med Einsteins specielle relativitetsteori. Kvantefeltteorier er således nødvendige for at beskrive stoffet og dets vekselvirkning på en måde der både er i overensstemmelse med kvantemekanikken og den specielle relativitetsteori.

Kvantefeltteorier har været under udvikling i perioden 1935-55 med bidrag fra specielt fysikerne Dirac, Pauli, Tomonaga, Schwinger, Feynman og Dyson, for kvanteelektrodynamikkens vedkommende. Den danner grundlag for de moderne teorier om elementarpartikler, der påvirkes af elektromagnetisme og svage eller stærke kerne kræfter. Kvantefeltteoriens beskrivelse elektromagnetiske fænomener (kvanteelektrodynamik) er en af de bedst afprøvede teorier.

Et vigtigt begreb i kvantefeltteorier er renormaliserbarhed der er en egenskab man kræver af den matamatiske struktur for at en teori for vekselvirkning kan betragtes som fundamental. Ikke-renormaliserbare teorier mister forudsigelseskraft når kvantekorrektioner beregnes og kan ikke bruges til at forudsige resultater af eksperimenter.

Et vigtigt teknisk redskab i den matematiske behandling af kvantefeltteorier er Feynmann diagrammer der bruges i beregningen af de kvantemekaniske korrektioner til en fysisk størrelse. Diagrammerne der sammensættes af små pile og bølgelinier osv., repræsenterer hver især et bidrag til sandsynlighedsamplituden for at en bestemt process finder sted. Reglerne for hvilke diagrammer der skal inkluderes i en given beregning finder man fra den teori der skal undersøges.

A.J. / K.Han.

Beslægtede opslag

Sidst ajourført: 23/10 2003

Læst af: 18.294