Kvanttiväliteorian

Kvanttiväliteoria on teoreettinen kehys, joka yhdistää kvanttimekaniikan ja erityisen suhteellisuusteorian. Se kuvaa hiukkasia kenttien kvantteina ja selittää vuorovaikutuksia näiden kenttien välisenä. Teoria tarjoaa tavan käsitellä hiukkasten luomista ja tuhoutumista sekä vuorovaikutuksia, joita tapahtuu valonnopeudella tai sen lähellä. Kvanttiväliteorian perusta on ajatus kentistä, jotka täyttävät koko avaruuden. Näiden kenttien värähtelyt ilmenevät hiukkasina. Vuorovaikutukset kenttien välillä välittyvät erillisten hiukkasten, kuten fotonien, välityksellä. Tärkeimmät kvanttiväliteoriat ovat kvanttisähködynamiikka (QED), kvanttikromodynamiikka (QCD) ja sähköheikko teoria. QED kuvaa sähkömagneettista vuorovaikutusta ja on yksi tarkimmin testatuista fysiikan teorioista. QCD selittää vahvaa ydinvoimaa, joka sitoo kvarkit protonien ja neutronien sisään. Sähköheikko teoria yhdistää sähkömagneettisen ja heikon ydinvoiman. Kvanttiväliteorian avulla on voitu ennustaa ja selittää monia alkeishiukkasten ominaisuuksia ja vuorovaikutuksia, ja se on modernin hiukkasfysiikan perusta.