Was ist QuantumElectrodynamics (QED)?

Quantumelectrodynamics (QED) ist die Quantenfeldtheorie, die erklärt, wie elektrisch belastete Partikel auf einander durch den Austausch der Photonen einwirken (Licht „Mengen“ oder der kleinen Pakete des Lichtes). Photonen und folglich Interaktionen in einem QED, Propagate mit der Lichtgeschwindigkeit. QED gekennzeichnet als eine Lehrentheorie, wenn ein mathematisch spezifiziertes Lehrenfeld die elektromagnetische Kraft darstellt. Die Theorie erklärt auch Magnetismus, da Magnetismus und Elektrizität zwei Äusserungen der gleichen zugrunde liegenden Kraft ist, Elektromagnetismus.

Die Theorie von QED ist eine der gut-überprüften Theorien auf Masse und manchmal gibt exakte Resultate zu 10 Dezimalstellen, und war die erste gleich bleibend und komplett benannt zu werden Quantenfeldtheorie. Eine Vorhersage, die durch QED gebildet wurde, wurde gefunden, um genaue bis .0038 Teile pro Million, vermutlich die exakteste und genaueste körperliche überhaupt gebildete Vorhersage zu sein. Das Berechnen korrekten der Lösungen zum Verhalten der Systeme mit aufeinander einwirkenteilen oder größeren Elektron Orbitals erhält wie die Zahl Bestandteilzunahmen exponential härter, wenn einige Berechnungen buchstäblich Dekaden erfordern, der Arbeit, um zu rechnen und zu überprüfen.

Aus den vier Kräften der Natur - Elektromagnetismus, schwache Atomstreitkraft, starke Atomstreitkraft und Schwerkraft heraus - Elektromagnetismus ist vermutlich das einfachste, rigoros zu erklären, obgleich das Erklären es völlig viele Hunderte Wissenschaftlerdekaden Arbeit nahm. Die Theorie wurde zur Zufriedenheit Ende der Vierziger, der dank die unabhängige Arbeit der Sünde-Itiro Tomonaga, julianischen Schwinger und Richard Feynman entwickelt. Sie empfingen den Nobelpreis 1965 in der Physik für ihre Bemühung.

Wenn Elektromagnetismus die einzige Kraft des Naturbetriebs im Universum waren, würde QED ein komplettes Konto seiner genauen Natur anbieten. Jedoch ist es nicht, und die Suche fährt für eine Quantenfeldtheorie fort, die alle vier Kräfte integriert. Außerdem Gleichungen in QED ist zu lösen sehr schwierig, schwieriger als herkömmliche Quantenmechanikerprobleme, da QED eine Verallgemeinerung der Quantenmechaniker zur speziellen Relativität ist-. Die Bilder am berühmtesten verbunden mit QED sind Richard Feynmans Feynman Diagramme, die gerade und squiggly Linien verwenden, um die unterschiedlichen Arten zu analysieren, in denen Partikel Photonen austauschen, um physikalisch aufeinander einzuwirken.

Die Theorie von QED produziert noch mathematische Unbegrenztheiten in bestimmten Zusammenhängen, und während viele dieser Probleme gelöst worden sind, bestehen sie auf einem bestimmten Niveau fort. Ad hoc Renormalisierungalgorithmen sind entwickelt worden, um über diesen theoretischen Unvollkommenheiten glatt zu machen. Diese Unbegrenztheiten schlagen, dass QED keinesfalls eine abschließende Theorie ist und die Zukunft geöffnet zur Entdeckung einer genaueren Theorie verlässt, ein vor, das Elektromagnetismus im Rahmen der anderen drei Kräfte der Natur ansieht.