kvanttikenttäyhtälöt

Kvanttikenttäyhtälöt ovat teoreettisen fysiikan matemaattisia yhtälöitä, jotka kuvaavat kvanttikenttien käyttäytymistä. Nämä kentät ovat perusrakennusosia, joiden kvantittumisesta kaikki alkeishiukkaset ja niiden vuorovaikutukset syntyvät. Yhtälöt yhdistävät kvanttimekaniikan periaatteet erityiseen suhteellisuusteoriaan.

Keskeinen esimerkki kvanttikenttäyhtälöistä on Diracin yhtälö, joka kuvaa fermioneja, kuten elektroneja. Toinen tärkeä on Schrödinger-yhtälön kvanttikenttäteoreettinen vastine. Kvanttikenttäyhtälöiden avulla voidaan mallintaa hiukkasten luomista ja häviämistä, mikä on välttämätöntä monien ilmiöiden ymmärtämiseksi, kuten hiukkaskiihdytinkokeiden tulosten selittämiseksi.

Nämä yhtälöt ovat perusta standardimallille, joka kuvaa kaikkia tunnettuja alkeishiukkasia ja niiden kolmea perusvuorovaikutusta: sähkömagneettista, heikkoa ja vahvaa ydinvuorovaikutusta. Gravitaatiota ei ole onnistuttu täysin sisällyttämään kvanttikenttäteoriaan, ja sen kvanttikenttäkuvaus, niin sanottu kvanttigravitaatio, on edelleen aktiivisen tutkimuksen kohteena. Kvanttikenttäyhtälöiden ratkaisut voivat olla hyvin monimutkaisia, ja niitä käsitellään usein häiriöteorian avulla.