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

Artikulli kryesor: Historia e mekanikes kuantike

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

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

• Feynman, Richard Phillips (1998). Quantum Electrodynamics. Westview Press; New Ed edition. ISBN 978-0201360752. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
• Claude Tannoudji; Dupont-Roc; Jacques Gilbert; Grynberg Gilbert (1997). Photons and Atoms: Introduction to Quantum Electrodynamics. Wiley-Interscience. ISBN 978-0471184331. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
• De Broglie, Louis (1925). Recherches sur la theorie des quanta [Research on quantum theory]. France: Wiley-Interscience. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
• J.M. Jauch; Rohrlich, F. (1980). The Theory of Photons and Electrons. Springer-Verlag. ISBN 978-0387072951. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
• Miller, Arthur I. (1995). Early Quantum Electrodynamics : A Sourcebook. Cambridge University Press. ISBN 978-0521568913. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
• Schweber, Silvan, S. (1994). QED and the Men Who Made It. Princeton University Press. ISBN 978-0691033273. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)Mirëmbajtja CS1: Emra të shumëfishtë: lista e autorëve (lidhja)
• Schwinger, Julian (1958). Selected Papers on Quantum Electrodynamics. Dover Publications. ISBN 978-0486604442. {{cite book}}: Mospërputhje ISBN / Datë (Ndihmë!); Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
• Walter Greiner; Bromley, D.A.; Müller, Berndt. (2000). Gauge Theory of Weak Interactions. Springer. ISBN 978-3540676720. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)
• Kane, Gordon, L. (1993). Modern Elementary Particle Physics. Westview Press. ISBN 978-0201624601. {{cite book}}: Mungon ose është bosh parametri |language= (Ndihmë!)Mirëmbajtja CS1: Emra të shumëfishtë: lista e autorëve (lidhja)

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