kvantelektrodünaamika

Kvantelektrodünaamika (QED) on kvantväljadeooria, mis kirjeldab elektromagnetvälja ja aineosakeste vahelist suhtlust. Aineosakestena on elektronid ja positronid ning elektromagnetilise kiirguse kvantidena fotonid. Interaktsioon realiseerub fotoonide vahendamisel; teooria on U(1) abelian-gaugeteooria ning üks kõige täpsemini kontrollitud teooriaid. QED põhineb renormaliseerimisel, mis võimaldab teha kooskõlalisi prognoose eksperimentidega.

Teoreetiliselt kasutatakse perturbatiivset kvantväljadeooriat; arvutused tehakse Feynman diagrammide abil ja korrutuste kogumiga. Relativistlik ja kvantmehaaniline kirjeldus võimaldab väga täpseid ennustusi elektromagnetilise jõu interaktsioonide kohta ning säilitab kooskõla katseandmetega renormaliseerimise kaudu.

Olulised kinnitused hõlmavad Lambi nihket (1947), elektron- ja muoni anomaalset magnetmomenti (g-2) ning QED-põhiste kiirenduste eksperimentide suure täpsuse kooskõla. Teooria on aluseks paljude kõrgenergiaprotsesside kirjeldamisel ning annab väga täpseid väärtusi füüsikalistele konstantidele, näiteks peenistruktuuri konstant α.

Vormiline vormil on Lagrangian: L = -1/4 F_{μν}F^{μν} + ψ̄(i γ^μ D_μ - m) ψ, kus D_μ = ∂_μ + i e A_μ.

Ajalugu: QED töötas välja tugeva kollektiivse panusega teoreetikute rida, seal hulgas Richard Feynman, Julian Schwinger ja Sin-Iti Tomonaga; 1965. aastal pälvisid nad Nobeli füüsikaauhinna selle töö eest.