kvantväljadeooria

Kvantfältteori, ofta förkortad KFT, är en teoretisk ram inom fysiken som kombinerar kvantmekanik med speciell relativitetsteori. Den beskriver elementarpartiklar som excitationer av fundamentala fält som genomsyrar hela rumtiden. I en kvantfältteori är själva partiklarna inte grundläggande; istället är det fälten som är det fundamentala. Partiklar uppstår när dessa fält exciteras i diskreta enheter, kvanta.

Till exempel beskriver den kvantade elektromagnetiska fältet ljuspartiklar, fotoner. På samma sätt beskriver den kvantade elektronfältet elektroner. Interaktioner mellan partiklar förstås i KFT som utbyte av andra partiklar, som förmedlas av fältexcitationer. Den starka kärnkraften, den svaga kärnkraften och den elektromagnetiska kraften beskrivs alla framgångsrikt av sina respektive kvantfältteorier. Standardmodellen för partikelfysik är ett framstående exempel på en framgångsrik kvantfältteori.

Utvecklingen av KFT började med kvantelektrodynamik (QED) på 1940-talet, som beskriver interaktionen mellan laddade partiklar och ljus. Sedan dess har KFT blivit det standardverktyget för att beskriva beteendet hos subatomära partiklar och deras krafter. En av de stora utmaningarna inom teoretisk fysik är att förena KFT med generell relativitetsteori, den teori som beskriver gravitationen, vilket har lett till forskning inom områden som strängteori och loopkvantgravitation.