Kvantväljateooriatel

Kvantväljateooriatel ehk kvantväljateooria (KVT) on teoreetiline raamistik, mis ühendab kvantmehaanika ja erirelatiivsusteooria. See on füüsika alustalasid kirjeldav teooria, mis selgitab elementaarosakeste käitumist ja nende omavahelisi vastastikmõjusid. KVT-s käsitletakse osakesi mitte kui punktitaolisi objekte, vaid kui väljade kvante. Need väljad täidavad kogu aegruumi ja nende kvantiseerimine ehk energiakogumiteks jaotamine annabki tulemuseks osakesed.

Igal fundamentaalsel osakesel, nagu elektron või footon, vastab oma kvantväli. Osakeste loomine ja hävimine KVT-s tähendab nende vastavate väljade ergastumist või rahunemist. Vastastikmõjusid, nagu elektromagnetiline või tugev ja nõrk tuumajõud, kirjeldatakse vahetusosakeste abil, mis on samuti väljade kvantiseeritud ergastused. Näiteks elektromagnetiline vastastikmõju toimub footonite vahendusel, mis on elektromagnetvälja kvandid.

Tuntumad KVT näited on kvantelektrodünaamika (QED), mis kirjeldab footonite ja laetud osakeste vastastikmõju, ning kvantkromodünaamika (QCD), mis selgitab kvarkide ja gluonide vahelist tugevat jõudu. Standardmudel, mis kirjeldab kõiki tuntud elementaarosakesi ja nende vastastikmõjusid peale gravitatsiooni, on rajatud KVT printsiipidele. Kvantväljateooria on tänapäevase teoreetilise füüsika üks peamisi tööriistu elementaarosakeste maailma mõistmiseks.