Elektrodinamika kuantike

Elektrodinamika kuantike (EDK) është një teori e fushës kuantike e elektrodinamikës me karakter relativistik. Elektrodinamika kuantike u zhvillua nga një numër fizikanësh duke filluar që në fund të 1920-ve. Ajo përshkruan disa aspekte të mënyrës se si elektronet, pozitronet dhe fotonet bashkëveprojnë me njëri-tjetrin. Elektrodinamika kuantike nga ana matematike përshkruan të gjitha dukurit qe përfshinë thërrmijat e ngarkuara që bashkëveprojnë duke shkëmbyer fotone. Teoria është quajtur "margaritari i fizikës" për të gjitha parashikimet jashtëzakonisht të sakta të madhësive si moment anormal magnetik i elektronit, dhe zhvendosja e Lambit në shkallët e energjisë të hidrogjenit.

Në terma teknike, Elektrodinamika kuantike mund te përshkruhet si një teori perturbative e vakumit kuantik elektromagnetik.

Historia

Fjala "kuantum" ne Latinisht, do te thotë "sa shumë" (neut. sing. nga quantus). Fjala "elektrodinamike" u vendos nga Andre-Mari Amperi ne 1822. Fjala "kuantum", sic përdoret ne fizikë, dom.t.s. në referencë me nocionin e matjes, u përdor për herë të parë nga Maks Plank, në 1900 dhe u riforcua nga Ajnshtajni në 1905 kur ai përdori termin kuanti i drites.

Teoria kuantike filloi në 1900, kur Maks Plank hipotezoi se energjia është e kuantizuar në mënyre që të derivonte një formulë që parashikonte varësinë e frekuencave të vëzhguara nga energjia e emetuar nga një trup i zi. Kjo varësi është plotësisht ne mospërputhje me fiziken klasike. Ne 1905, Ajnshtajni shpjegoi efektin fotoelektrik duke postuluar se energjia dritore vjen në copa diskrete që më vonë u quajtën fotone. Ne 1913, Bori përdori kuantizimin në propozimin e tij për shpjegimin e vijave spektrale të atomit të hidrogjenit. Ne 1924, Luis de Brojli propozoi një teori kuantike mbi natyrën valore të thermijave subatomike. Fraza "fizika kuantike" u përdor për herë të parë në veprën e Xhonstonit Universi i Plankut në Dritën e Fizikës Modernë. Këto teori, edhe pse dakord me faktet eksperimentale në një farë mase, ishin teori fenomenologjike : ato nuk jepnin justifikime rigoroze për kuantizimin që përdornin.

Formulimi Matematik

Matematikisht, EDK ka strukturën e një teorie mase abeliane, me një grup simetrie U(1) si një grup mase. Fusha skalare e cila shërben si mjedis për bashkëveprimin midis fushave të ngarkuara me spin-1/2 është fusha elektromagnetike. Funksioni i Lagranzhit në EDK për bashkëveprimin e elektronit dhe pozitronit nëpërmjet fotonit është :

$\mathcal{L}=\bar\psi(i\gamma^\mu D_\mu-m)\psi -\frac{1}{4}F_{\mu\nu}F^{\mu\nu}. \,$

ku

$\gamma_\mu \,\!$ janë matricat e Dirakut ;

$\ \psi$ dhe e konjuguara komplekse e Dirakut $\bar\psi$ janë fusha që paraqesin thërrmija të ngarkuara elektrikisht, në mënyrë specifike fushat e elektronit dhe pozitronit qe paraqiten nga spinorët e Dirakut ;

$D_\mu = \partial_\mu+ieA_\mu \,\!$ është një derivat kovariant i një mase, me $\ e$ fuqinë ciftuese të njëjtë me (ngarkesën elektrike) ;

$\ A_\mu$ kovarianti i një potenciali katër dimensional të fushës elektromagnetike dhe

$F_{\mu\nu} = \partial_\mu A_\nu - \partial_\nu A_\mu \,\!$ tensori i fushës elektromagnetike.

Shiko dhe këtë

• Stampa:Portal Fizika

Teoria e Relativitetit Rinormalizimi Elektrodinamika skalare Ekuacioni i Shrodingerit Modeli i Shuingerit Modeli Standard Justifikimet eksperimentale dhe teorike për ekuacionin e Shrodingerit Polarizimi i vakumit Funksioni Verteks

Për lexim të mëtejshme

Libra

• Richard Phillips Feynman: Quantum Electrodynamics. Westview Press; New Ed edition 1998, ISBN 978-0201360752

• Claude Tannoudji-Cohen, Dupont-Roc, Jacques, and Grynberg, Gilbert: Photons and Atoms: Introduction to Quantum Electrodynamics. Wiley-Interscience 1997, ISBN 978-0471184331

• Louis De Broglie: Recherches sur la theorie des quanta [Research on quantum theory]. France: Wiley-Interscience 1925

• J.M. Jauch, Rohrlich, F.: The Theory of Photons and Electrons. Springer-Verlag 1980, ISBN 978-0387072951

• Arthur I. Miller: Early Quantum Electrodynamics : A Sourcebook. Cambridge University Press 1995, ISBN 978-0521568913

• Silvian, S. Schweber: QED and the Men Who Made It. Princeton University Press 1994, ISBN 978-0691033273

• Julian Schwinger: Selected Papers on Quantum Electrodynamics. Dover Publications 1958, ISBN 978-0486604442

• Walter Greiner, Bromley, D.A.,Müller, Berndt.: Gauge Theory of Weak Interactions. Springer 2000, ISBN 978-3540676720

• Gordon, L. Kane: Modern Elementary Particle Physics. Westview Press 1993, ISBN 978-0201624601

Gazeta shkencore

• J.M. Dudley and A.M. Kwan, "Richard Feynman's popular lectures on quantum electrodynamics: The 1979 Robb Lectures at Auckland University," American Journal of Physics Vol. 64 (June 1996) 694-698.

Lidhje te jashtme

• Feynman's Nobel Prize lecture describing the evolution of QED and his role in it
• Feynman's New Zealand lectures on QED for non-physicists
• On quantization of electromagnetic field