Cos'è l'elettrodinamica quantistica (QED)?

L'elettrodinamica quantistica (QED) è la teoria dei campi quantistici che spiega come le particelle caricate elettricamente interagiscono tra loro attraverso lo scambio di fotoni (quantita di luce o piccoli pacchetti di luce).I fotoni, e quindi le interazioni in un QED, si propagano alla velocità della luce.QED è indicato come una teoria del calibro, con un campo di indicatore matematicamente specificato che rappresenta la forza elettromagnetica.La teoria spiega anche il magnetismo, poiché il magnetismo e l'elettricità sono due manifestazioni della stessa forza sottostante, l'elettromagnetismo.

La teoria del QED è una delle teorie più verificate della Terra, a volte dando risultati precisi a dieci posti decimali ed è statoLa prima teoria del campo quantico ad essere definita coerente e completa.Una previsione fatta da QED è risultata accurata fino a 0,0038 parti per milione, probabilmente la previsione fisica più precisa e accurata mai fatta.Calcolo di soluzioni corrette al comportamento dei sistemi con parti interagenti o orbitali di elettroni più grandi diventano esponenzialmente più difficili all'aumentare del numero di componenti, con alcuni calcoli che richiedono letteralmente decenni di lavoro per calcolare e verificare.

Tra le quattro forze di Nature Mdash;elettromagnetismo, forza nucleare debole, forte forza nucleare e gravità mdash;L'elettromagnetismo è probabilmente il più semplice da spiegare rigorosamente, anche se spiegarlo ha richiesto molte centinaia di scienziati decenni di lavoro.La teoria è stata sviluppata per soddisfazione alla fine Quaranta, grazie all'opera indipendente di Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger e Richard Feynman.Hanno ricevuto il premio Nobel del 1965 in fisica per il loro sforzo.

Se l'elettromagnetismo fosse l'unica forza della natura che operava nell'universo, QED avrebbe offerto un resoconto completo della sua natura esatta.Tuttavia, non lo è, e la ricerca continua per una teoria dei campi quantistici che integra tutte e quattro le forze.Inoltre, risolvere le equazioni in QED è molto difficile, più difficile dei problemi di meccanica quantistica convenzionali, poiché QED è una generalizzazione della meccanica quantistica alla relatività speciale.Le immagini più famose con QED sono Richard Feynmans

Feynman Diagrams , che usano linee dritte e sdolcute per analizzare i diversi modi in cui le particelle scambiano i fotoni per interagire fisicamente.

La teoria del QED produce ancora infinità matematiche in alcuni contesti eMentre molti di questi problemi sono stati risolti, persistono a un certo livello.

Algoritmi di rinormalizzazione ad hoc sono stati sviluppati per levigare su queste imperfezioni teoriche.Queste infinito suggeriscono che QED non è affatto una teoria finale, lasciando il futuro aperto alla scoperta di una teoria più accurata, che vede l'elettromagnetismo nel contesto delle altre tre forze della natura.