Qu'est-ce que l'électrodynamique quantique (QED)?

L'électrodynamique quantique (QED) est la théorie du champ quantique expliquant comment les particules chargées électriquement interagissent les unes avec les autres à travers l'échange de photons (Quanta lumineux, ou petits paquets de lumière).Les photons, et donc les interactions dans un QED, se propagent à la vitesse de la lumière.QED est appelé théorie de la jauge, avec un champ de jauge spécifié mathématiquement représentant la force électromagnétique.La théorie explique également le magnétisme, car le magnétisme et l'électricité sont deux manifestations de la même force sous-jacente, l'électromagnétisme.

La théorie du QED est l'une des théories les plus bien rémunérées de la Terre, donnant parfois des résultats précis à dix décimales, et était étaitLa première théorie du champ quantique à être appelé cohérente et complète.Une prédiction faite par QED s'est révélée précise jusqu'à 0,0038 parties par million, probablement la prédiction physique la plus précise et la plus précise jamais faite.Le calcul des solutions correctes au comportement des systèmes avec des pièces en interaction ou des orbitales électroniques plus grandes devient exponentiellement plus difficile à mesure que le nombre de composants augmente, certains calculs nécessitant littéralement des décennies de travail pour calculer et vérifier.

sur les quatre forces de la nature mdash;électromagnétisme, faible force nucléaire, forte force nucléaire et gravité et mdash;L'électromagnétisme est probablement le plus facile à expliquer rigoureusement, bien qu'il l'explique entièrement de plusieurs centaines de scientifiques des décennies de travail.La théorie a été développée pour satisfaire à la fin des années quarante, grâce au travail indépendant de Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger et Richard Feynman.Ils ont reçu le prix Nobel de physique de 1965 pour leurs efforts.

Si l'électromagnétisme était la seule force de la nature opérant dans l'univers, QED offrirait un compte rendu complet de sa nature exacte.Cependant, ce n'est pas le cas, et la recherche continue une théorie du champ quantique qui intègre les quatre forces.De plus, la résolution d'équations dans QED est très difficile, plus difficile que les problèmes de mécanique quantique conventionnels, car QED est une généralisation de la mécanique quantique à la relativité spéciale.Les images les plus célèbres associées à QED sont Richard Feynmans Diagrammes Feynman , qui utilisent des lignes droites et ondulées pour analyser les différentes façons dont les particules échangent des photons pour interagir physiquement.

La théorie de QED produit toujours des infines mathématiques dans certains contextes etBien que bon nombre de ces problèmes aient été résolus, ils persistent à un certain niveau. Ad hoc Des algorithmes de renormalisation ont été développés pour lisser ces imperfections théoriques.Ces infinités suggèrent que QED n'est en aucun cas une théorie finale, laissant l'avenir ouvert à la découverte d'une théorie plus précise, qui considère l'électromagnétisme dans le contexte des trois autres forces de la nature.