양자전기역학(Quantum Electrodynamics)

양자전기역학(Quantum Electrodynamics, 영문 약자로는 QED)은 양자장론에서 가장 오래된 한 갈래입니다.
전자기 상호작용의 양자 성질(즉 광자의 발사와 흡수), 대전 입자의 발생과 매몰, 대전 입자 간의 산란, 대전 입자와 빛의 연구 대상입니다. 자간의 산란 등등입니다. 원자물리, 분자물리, 고체물리, 핵물리와 입자물리의 각 영역에서 전자기적 상호작용의 기본 원리를 요약합니다.

양자전기역학은 양자장론의 발전 중 역사가 가장 길고 성숙한 분기점으로, 간단히 QED라고 씁니다. 전자기장과 하전 입자가 상호작용하는 기본적인 과정을 주로 연구합니다. 원칙적으로 원자물리, 분자물리, 고체물리, 핵물리 및 입자물리의 각 영역에서의 전자기적 상호작용 과정을 요약합니다. 전자기 상호작용의 양자 성질(즉 광자의 방출과 흡수), 대전 입자(예를 들면 양음전자)의 발생과 매몰 및 대전 입자 사이의 산란, 대전 입자와광자 사이의 산란 등입니다. 응용범위의 광범함, 기본 가설의 간단명료함, 실험에 부합되는 정도의 고도의 정밀함 등을 볼 때 현대 물리학에서는 매우 뛰어납니다.

발전 과정

1925년 양자역학이 창시된 직후 P.A.M. 디랙은 1927년에, W.K.하이젠버와 W.폴리에서는 1929년에 잇따라 스포크를 제안했습니다. 쏘는 양자이론은 양자전기역학의 이론적 토대를 마련했습니다.
양자역학 범위 내에서, 하전 입자와 전자기장의 상호작용을 미세요법으로 삼아 빛의 흡수와 피격발 문제를 처리할 수는 있지만, 빛의 자발적인 사문은 처리할 수 없습니다. 전자기장을 고전장으로 본다면 광자를 발사하기 전에는 복사장이 존재하지 않기 때문입니다. 원자에서 여기 상태에 있는 전자는 양자역학에서 정석입니다. 복사장이 미세요법으로 작용하지 않으면 약진이 일어나지 않습니다. 자발 발사는 존재를 확정짓는 것입니다. 이러한 현상을 설명하고 그 발생 확률을 정량적으로 주기 위해서 양자에서역학에서는 변칙적인 방법으로만 다룰 수 있습니다.

하나의 방법은 대응 원리를 이용하여, 원자 중에서 여기 상태에 있는 전자를 많은 공진자의 총합으로 보고, 복사를 발생시키는 발진 전류를 양자역학의 일부로 인정하는 것입니다. 천이행렬 원은 자발발에 따른 천이 확률을 계산하기 위해 사용됩니다. 이 처리 방법은 M. 플랑크의 복사 공식을 얻을 수 있으며, 이는 대응 원리로서의 처리가 가능하다는 것을 역설적으로 설명합니다.

또 다른 방법은 A. 아인슈타인을 이용한 자발사 확률과 흡수 확률 간의 관계입니다. 비록 이런 방법들이 얻은 결과는 실험 결과와 부합할 수 있지만, 이치에 맞습니다. 과연 이론상 양자역학 체계와 모순되는 양자역학의 정태수명은 무한대입니다.

 

방사선장

디랙, 하이젠버, 폴리는 복사장을 양자화합니다. 빛을 받은 파립의 이상성에 대한 명확한 표현 외에 이런 모순도 해결했습니다. 전자기장은 양자화되어 있습니다. 이후, 전기장 강도와 자기장 강도는 모두 연산자가 됩니다. 이들의 각 분량은 일정한 대역관계를 만족하며, 이들의 '기대값'(즉, 실험에서 측정된 평균값)은 양자역학의 측정불준관계를 만족시켜야 하며, 이는 확정값(즉, 평균 방차가 동시에 0)을 동시에 가질 수 없습니다. 하나의 특례로서,그것들은 동시에 0으로 확정될 수 없습니다. 광자가 존재하지 않는 상태(복사장의 진공 상태라고 한다)에서 합 평균은 0입니다. 하지만 평균은 0이 아닙니다(그렇지 않으면 동시에 0이 된다). 이것이 양자화 방사장의 진공 등락입니다. 양자역학과 공진자입니다0시가 비슷할 수 있습니다. 장은 양자화 이후입니다. 발생과 매몰은 보편적인 것이 됩니다. 그래서 원래는자(子)가 여기 상태일 때 광자가 존재하지 않지만 전자는 저에너지 상태로 뛰어올라 광자를 만들 수 있습니다. 복사장 양자 이론의 표현에서 출발하면, 콤프턴 효과, 광전 효과, 제동 복사, 전자쌍 발생과 전자쌍 매몰 등 다양한 하전 입자와 전자기장의 상호작용 기본 과정의 단면을 계산할 수 있습니다. 이 결과들은 모두 미세요론 방법으로 가장 낮은 등급의 0이 아닌 근사를 취하여 얻은 것으로 실험과 비교적 잘 부합합니다. 그러나 그 과정을 막론하고 한 단계 높은 근사의 결과를 계산할 때 반드시 발산하는 어려움, 즉 무한대의 결과를 얻습니다. 이 점은 1930년 J. R. 오펜하이머가 먼저 지적했습니다. 그 후 십여 년 동안, 비록 많은 전자기 기본 과정의 연구였지만요. 물질 속의 관통과 우주선의 스케일링 클러스터 등의 연구에서 양자전기역학은 계속 발전했지만, 기본 이론에서의 발산 어려움 해결에는 여전히 상대적인 정체 상황에 놓여 있습니다.

 

수정

새로운 이론적 표현 형식 아래에서 각종 과정의 고차적인 수정을 통한 계산이 진행되었는데, 이러한 결과는 실험 조건과 정확도의 향상으로 이론에 대해 점점 더 제시되고 있는 것을 만족시켰습니다. 높은 요구사항. 양자전기역학은 규범장의 이론입니다. 전자기 작용과 약한 작용을 통일하는 것이 양자장론의 중요한 발전 단계입니다.전약통일 이론의 표준모델은 물론 강한 상호작용을 기술하는 양자색역학도 규범장 이론의 범주에 속합니다. 그것들의 성립은 모두 양자전기역학의 이론 및 방법에서 얻습니다. 양자전기역학의 연구에서 수립된 중정화 이론은 입자물리뿐만 아니라 통계물리에도 유용한 도구입니다.