Квантовая теория поля
Квантовая теория поля — сильная теория в физике, объединяющая принципы квантовой механики и специальной теории относительности. Частицы рассматриваются не как точечные объекты, а как возбуждения квантовых полей, пронизывающих всё пространство-время, и это позволяет потужно описывать процессы рождения и уничтожения частиц, что невозможно в рамках нерелятивистской квантовой механики.
Описание[править]
Началось всё с того, что Гейзенберг и Паули опубликовали первую систематическую формулировку квантовой электродинамики, теории взаимодействия электронов и фотонов. Однако расчёты давали бесконечные значения для физических величин, и казалось, что что-то не то. Какое-то время не понимали, как кумекать дальше, пока не разработали метод ренормализации, позволяющий устранять бесконечности и получать конечные проверяемые предсказания.
В дальнейшем КТП была распространена на слабое и сильное взаимодействия. Вначале создали объединённую теорию электрослабого взаимодействия, затем открыли асимптотическую свободу в квантовой хромодинамики, воцарив теорию сильного взаимодействия.
Классическая физика описывает частицы как точки, а поля как вспомогательные конструкции. В КТП предполагается, что работает всё принципиально иначе, а именно квантованные поля являются основными сущностями, а частицы суть их кванты возбуждения. Также взаимодействия описываются теориями с локальной симметрией, и вообще принцип локальности в этой теме весьма чтится.
Взаимодействия вводятся добавлением членов в лагранжиан. Как видим, член полезен везде, даже в квантовой механике. Большинство расчётов в КТП проводится в рамках теории возмущений. Амплитуды процессов представляются суммой вкладов диаграмм Фейнмана.
