QuanteneLektrodynamics -Wikipedia

Posted on by
before-content-x4

量子電気力学 （ それは ）量子物理学の一部としての電磁気の量子場の理論的記述です。

after-content-x4

QEDは、電子やポジトロン、光子などの荷電点粒子によって引き起こされるすべての現象の説明を提供します。強いフィールドまたは高いエネルギーの境界線のケースとしての古典的な電気力学を含み、測定された値を連続と見なすことができます。ただし、顕微鏡オブジェクトへの適用はより深く関心があり、原子や分子の構造などの量子現象を説明しています。さらに、電磁場による粒子の生産など、高エネルギー物理学のプロセスが含まれます。あなたの最良の結果の1つは、電子の異常磁気モーメントの計算です。これは、11の小数の場所と実験的に決定された値（LandéFactor）と一致します。 [初め] これにより、QEDが今日チェックされている最も正確な理論の1つになります。 [2] [3]

QEDは、スピニックフィールドと電荷との相互作用を説明しています – それは 、電子を記述し、光子を表すオーク磁場を備えています。 Maxwell方程式を量子化することにより、電気力学から動き方程式を取得します。量子電気力学は、仮想光子の交換と電磁放射の特性による荷電粒子（電子、マイオン、クォークなど）間の電磁相互作用を非常に正確に説明しています。

QEDは、フィールドの一貫した量子理論的記述と粒子の生成と絶滅の困難の困難が十分に解決された最初の量子場理論でした。 1940年代に開発されたこの理論の作成者は、1965年にリチャードP.ファインマン、ジュリアンシュウィンガー、シンチロトモナガへのノーベル物理学賞の授与で認められました。

量子フィールド理論の基本機能はラグランジュ密度です

L{displaystyle {mathcal {l}}}

：

式で：

after-content-x4
  • フリースピノフフィールド
  • 光子畑
  • フィールド強度

量子電気力学の物理自由パラメーターはそうです

  • （裸の）塊
  • それら（裸の）カップリング定数

量子電気力学のラグラン密度は、自由紡績場のラグラン密度と自由光子場のラグラン密度から生じるように設計されています さらに 局所的なキャリブレーションの分散が必要であり、これは結合安定性で明らかにされています（DIRAC方程式を参照）。

特に、量子電気力学のラグラン密度は最大式であり、これはすべてgです。満たされた基準、つまりH.条件に違反しない用語を追加することはできません。

量子電気力学は、ユニテールグループに基づく相対論的オーク理論です

の （ 初め ）） {displaystyle u（1）}

（地区グループ）、次の条件を満たす必要があります。

キャリブレーション変換の意味 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

ダイ変換

a μ→ a μ‘ = a μ+ ∂ μa （ バツ ）） {displaystyle a_ {mu} to a_ {mu} ‘= a_ {mu}+partial _ {mu} alpha（x）}

電磁電位の古典的なローカルキャリブレーション変換です

ファイ {displaystylephi}

と

A→{displaystyle {vec {a}}}

電界の値

E→= – ∇→ファイ – ∂ tA→{displaystyle {thing {e}} = – {thing {bear}} phi -partial _ {t} {thing {a}}}

または磁束密度

B→= ∇→× A→{displayStyle {thing {b}} = {thing {bear}} times {thing {a}}}}}

変更されていません。

これに対応する変換

φ → φ ‘ = そうです iqα(x)φ }

一方、フェーズの局所的な変化は、古典物理学の直接的な類似体なしで説明しています。ただし、この位相の変化の下でのラグランゲニッツェの不変性は、騒音定理に従ってディラック電流の保存サイズにつながります。

j μ= ψ¯c μφ {displaystyle j_ {mu} = {bar {psi} gamma _ {mu} psi}

連続性方程式付き

∂ μj μ= 0 {displaystyle partial ^{mu} j_ {mu} = 0}

。

Eich Invariance、Lorentzの不変性、およびラグランジュ密度の改修可能性の要求は、光子の改装可能なスカラー以来、光子マセロスがそうであるという声明にもつながります。

a μm γ2a μ{displaystyle a_ {mu} m_ {gamma}^{2} a^{mu}}}

Eich Invariantではありません。

動き方程式 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

ラグランジュ密度は、ラグランジュ方程式を介してフィールド演算子の動き方程式につながります。

2番目の方程式システムは、潜在的な形のMaxwell方程式を正確に表し、古典的な電磁四マンストリーム密度がDIRAC電流に置き換えられます。

記事 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

  • ユージンD.コモン： 電子スピンとその歴史 。の： 核科学と粒子科学の年次レビュー 。 バンド 62 、 いいえ。 初め 、23。2012年11月、 S. 133–157 、doi： 10.1146/annurev-nucl-102711-094908 （英語）。
  • 関連する（歴史的な）専門家の出版物のコレクションとして：ジュリアン・シュウィンガー（編）： 量子電気力学に関する選択された論文 （= エンジニアリングとエンジニアリングの物理学に関するドーバーの本 ）。ドーバー、ニューヨーク1958、ISBN 978-0-486-60444-2（英語）。

スペシャリストの本 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

  • カール・シルチャー： 量子電気力学コンパクト 。 De Greeter、2019、ISBN 978-3-048889-3、doi： 10.1515/9783110488593 。
  • I. N. Toptygin： 古典的および量子電気力学の基礎 。 Wiley-VCH、Weinheim 2014、ISBN 978-3-527-41153-5（英語）。
  • Ian J.R. Aitchison、Anthony J.G.おい： 粒子物理学におけるゲージ理論：実用的な紹介、第1巻：相対論的量子力学からQEDまで 。第4版。 CRC Press、2013、ISBN 978-0-429-18538-0、doi： 10.1201/B13717 （英語）。
  • Florian Scheck： 量子化されたフィールドとその解釈 。の： 量子物理学 。 Springer Berlin Heidelberg、Berlin、Heidelberg 2013、ISBN 978-3-642-34562-3、 S. 383–475 、doi： 10,1007/978-3-342-34563-0_7 （英語）。
  • ウォルター・グライナー、ヨアヒム・ラインハルト： 量子電気力学 。 Springer Berlin Heidelberg、Berlin、Heidelberg 2009、ISBN 978-3-540-87560-4、doi： 10,1007/978-3-540-87561-1-1 （英語）。
  • ウォルター・ディットトリッチ、ホルガー・ギーズ： 量子真空の調査 （= 現代物理学のスプリンガートラクト 。 バンド 166 ）。 Springer Berlin Heidelberg、Berlin、Heidelberg 2000、ISBN 978-3-540-67428-3、doi： 10.1007/3-540-45585-x （英語）。
  • G.シャーフ： 有限量子電気力学 。 Springer Berlin Heidelberg、Berlin、Heidelberg 1995、ISBN 978-3-642-63345-4、doi： 10,1007/978-3-642-57750-5 （英語）。
  • ピーター・W・メロニ： 量子真空 。 Elsevier、1994、ISBN 978-08-057149-2、doi： 10.1016/c2009-0-21295-5 （英語）。

ノンフィクション [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

  • Silvan S. Schweber： QEDとそれを作った男性：ダイソン、ファインマン、シュウィンガー、トモナガ （= 物理学のプリンストンシリーズ ）。プリンストン大学出版局、プリンストン、1994年、ISBN 978-0-691-03685-4（英語）。
  • リチャードQ.フェイマン： QED：光と物質の奇妙な理論 （= パイパー 。 バンド 31316 ）。 Unabridged Paperback Edition。 Piper、Munich 2018、ISBN 978-3-492-31316-2（オリジナルタイトル： QED：光と物質の奇妙な理論 。 1985.）。

クラシック [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

  • L. D. Landau、E。M。Lifschitz： 量子電気力学 （= 理論物理学の教科書 。 バンド 4 ）。 7日のUNC-REPRINT、補足版1991年。欧州の教材、2020年、ISBN 978-3-8085-5632-0。
  • リチャード・P・ファインマン、アルバート・R・ヒブス、ダニエル・F・スティア： 量子力学と経路積分 。改正版版。 Dover Publications、Mineola、NY 2010、ISBN 978-0-486-47722-0（英語、オリジナルタイトル： 量子力学と経路積分 。 1965.）。
  • リチャードQ.フェイマン： 量子電気力学 – 講義ノートと再版のボリューム （= 物理学のフロンティア ）。ベンジャミン、1961年（英語、 archive.org ）。
  1. ↑ フランク・ウィルツェク： 量子フィールド理論 。の： 現代の物理学のレビュー 。 バンド 71 、 いいえ。 2 、1999年3月1日、ISSN 0034-6861 、 S. S85 -S95 、doi： 10.1103/revmodphys.71.s85 、arxiv： HEP-TH/9803075V2 （英語）。
  2. ↑ V. W.ヒューズ、T。キノシタ： 電子とムオンの異常なG値 。の： 現代の物理学のレビュー 。 バンド 71 、 いいえ。 2 、1999年3月1日、ISSN 0034-6861 、 S. S133 -S139 、doi： 10.1103/revmodphys.71.s133 （英語）。
  3. ↑ 博士Bernold Feuerstein： テストベンチの量子電気力学。 の： 情報サービス科学。 マックスプランク核物理学研究所、2011年7月8日、 2023年2月26日に取得 。

after-content-x4