Kvantna elektrodinamika

Izvor: Wikipedia
Intrakcije u kvantnoj elektrodinamici se često prikazuju shematski Fajnmanovim dijagramima

Kvantna elektrodinamika (QED, od engleskog naziva Quantum electrodynamics) je kompleksna i matematički vrlo složena teorija koja se opisuje interakciju svetlosti (fotona) i materije (pre svega elektrona, ali i svih drugih naelektrisanih čestica koje imaju spin 1/2, kao što su mioni).[1]:3563[2] Kvantna elektrodinamika se definiše kao relativistička kvantna teorija polja elektrodinamike.[3]:vii Kvantna elektrodinamika je kompatibilna sa specijalnom teorijom relativnosti i opisuje sve fenomene osim fenomena povezanih sa opštom teorijom relativnosti i radioaktivnim raspadima.[1]:3563

Razvoj[uredi - уреди]

U prvoj polovini 20. veka, fizičari su se trudili da pomire Maksvelovu elektrodinamiku sa novinama koje su donele kvantna teorija i specijalna teorija relativnosti. Pol Dirak, Verner Hajzenberg i Volfgang Pauli su dali značajne doprinose razvoju matematičkog aparata kvantne elektrodinamike u godinama uoči Drugog svetskog rata. Međutim, u početku je kvantna elektrodinamika davala loša predviđanja, jer su se često u jednačinama pojavljivale beskonačne veličine. Nakon uvođenja procesa renormalizacije, kojim se ove beskonačne veličine eliminišu, kao i drugih doprinosa naučnika poput Ričarda Fajnmana, Julijana Švingera i Šiničira Tomonage, kvantna elektrodinamika je postala daleko pouzdanija.[1]:3563

Kvantna elektrodinamika je posebno bila revolucionarna u teorijskoj fizici zahvaljujući metodima koje je koristila — umesto mehanicističkog pristupa računaju se odgovarajuće verovatnoće kombinovane sa kvantnim osobinama subatomskih čestica.[1]:3564

Nakon otkrića kvarkova, gluona i drugih subatomskih čestica, kvantna elektrodinamika je postala izuzetno značajna u opisu strukture, osobina i reakcija među ovim česticama, što ju je na kraju učinilo jednom od najtačnijih, najpreciznijih i najbolje testiranih fizičkih teorija.[1]:3564

Vitruelni fotoni[uredi - уреди]

Glavni članak: Virtuelni fotoni

Kvantna elektrodinamika opisuje interakciju između naelektrisanih čestica kao razmenu virtuelnih fotona. Kako naelektrisana čestica emituje ili apsorbuje virtuelne fotone, tako menja svoju brzinu (pravac, smer i/ili intenzitet). Vitruelne fotone (kao i druge virtuelne čestice) nije moguće direktno ispitivati, već se oni analiziraju samo preko svojih efekata. Virtuelni fotoni su, svakako, najbolje opisani odgovarajućim matematičkim alatom.[1]:3564

Fajnmanovi dijagrami[uredi - уреди]

Odbijanje dva elektrona prikazano Fajnmanovim dijagramom
Glavni članak: Fajnmanovi dijagrami

Fajnmanovi dijagrami su pomoćno sredstvo kojim se predstavljaju interakcije u kvantnoj elektrodinamici u prostoru i vremenu. Po pravilu, vreme je prikazano na apscisi, i teče sa leve ka desnoj strani dijagrama. Na ordinati se shematski prikazuje kretanje čestica. U svakom čvoru važe zakoni očuvanja energije i momenta impulsa.[1]:1713-1715

Izvori[uredi - уреди]

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 K. Lee Lerner, Brenda Wilmoth Lerner, ur (((en))). The Gale Encyclopaedia of Science (4 izd.). Farmington Hills: The Gale Group. ISBN 1-4144-2877-4. 
  2. (((en))) A Modern Introduction to Quantum Field Theory (4 izd.). Chippenham: Oxford University Press. str. 180. ISBN 0-19-852073-5. 
  3. (((en))) Basics of Quantum Electrodynamics (4 izd.). Boca Raton: CRC Press. str. 180. ISBN 0-19-852073-5. 

Vidi još[uredi - уреди]

Spoljašnje veze[uredi - уреди]