Hva er kvanteelektrodynamikk (QED)?

Quantum Elecrodynamics (QED) er kvantefeltteorien som forklarer hvordan elektrisk ladede partikler interagerer med hverandre gjennom utveksling av fotoner (lys kvanta, eller små pakker med lys).Fotoner, og derfor interaksjoner i en QED, forplanter seg med lysets hastighet.QED blir referert til som en målerteori, med et matematisk spesifisert målerfelt som representerer den elektromagnetiske kraften.Teorien forklarer også magnetisme, ettersom magnetisme og elektrisitet er to manifestasjoner av den samme underliggende kraften, elektromagnetisme.

Teorien til QED er en av de mest velverifiserte teoriene på jorden, noen ganger gir presise resultater til ti desimaler, og varDen første kvantefeltteorien som kalles konsistent og fullstendig.En prediksjon gjort av QED ble funnet å være nøyaktig opp til 0,0038 deler per million, sannsynligvis den mest presise og nøyaktige fysiske prediksjonen som noen gang er gjort.Beregning av riktige løsninger på atferden til systemer med samvirkende deler eller større elektron -orbitaler blir eksponentielt hardere etter hvert som antall komponenter øker, med noen beregninger som bokstavelig talt krever tiår med arbeid for å beregne og verifisere.

av de fire naturkreftene og Mdash;elektromagnetisme, svak kjernefysisk kraft, sterk kjernefysisk kraft og tyngdekraft og mdash;Elektromagnetisme er sannsynligvis den enkleste å forklare strengt, selv om det å forklare den fullt ut tok mange hundre forskere tiår med arbeid.Teorien ble utviklet til tilfredshet på slutten av førtiårene, takket være det uavhengige arbeidet til Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger og Richard Feynman.De mottok Nobelprisen i fysikken i 1965 for sin innsats.

.Det er imidlertid ikke, og søket fortsetter etter en kvantefeltteori som integrerer alle fire krefter.Videre er det vanskelig å løse ligninger i QED, vanskeligere enn konvensjonelle kvantemekanikkproblemer, da QED er en generalisering av kvantemekanikk til spesiell relativitet.Bildene som er mest kjent assosiert med QED er Richard Feynmans Feynman -diagrammer , som bruker rette og krøllete linjer for å analysere de forskjellige måtene partikler utveksler fotoner for å samhandle fysisk. Teorien til QED produserer fortsatt matematiske uendelig i visse sammenhenger, og ogMens mange av disse problemene er løst, vedvarer de på et visst nivå. Ad hoc Renormaliseringsalgoritmer er utviklet for å glatte over disse teoretiske ufullkommenhetene.Disse uendelighetene antyder at QED ikke på noen måte er en endelig teori, og lar fremtiden åpen for oppdagelsen av en mer nøyaktig teori, en som ser på elektromagnetisme i sammenheng med de tre andre naturkreftene.