renormalisoinnissa

Renormalisoinnissa viitataan fysiikan, erityisesti kvanttiteoreettisen fysiikan, käsitteeseen, joka liittyy äärettömien termien käsittelyyn teorioissa. Kvanttiteoriat, kuten kvanttielektrodynamiikka (QED) ja kvanttikromodynamiikka (QCD), käyttävät matemaattisia malleja, jotka voivat johtaa äärettömiin arvoihin laskelmissa. Renormalisoinnin avulla nämä äärettömyydet voidaan korjata tai "renormalisoida" siten, että teoriasta saadaan fyysisesti merkityksellisiä ja ennustettavia tuloksia.

Renormalisoinnin perusta löytyy renormalisaatioprosessista, jossa teoreettiset parametrit, kuten massat ja varaukset, korjataan äärettömien termien vaikutuksesta. Tämä tapahtuu yleensä luomalla uusia, korjattuja parametrejä, jotka sisältävät äärettömyyksiä ja jotka sitten neutraloivat niiden vaikutukset lopullisiin tuloksiin. Prosessi perustuu renormalisaatioteoreemaan, joka osoittaa, että äärettömyydet voidaan poistaa järjestelmällisesti ilman, että teoria menettää ennustettavuuttaan.

Renormalisoinnin merkitys on erityisen suuri korkean energian fysiikassa, missä kvanttivaikutukset ovat vahvimpia. Ilman renormalisoinnin keinoja teoriat olisivat käytännössä hyödytöntä, sillä ne johtaisivat täysin epärealistisiin tuloksiin. Renormalisoinnin kehitys, kuten 1940- ja 1950-lukujen aikana, oli keskeinen askel kvanttiteorian kehityksessä ja mahdollisti muun muassa tarkkojen ennusteiden, kuten elektronin magneettisen momentin tarkkaan laskemisen.

Renormalisoinnissa käytetään usein renormalisaatiopisteitä, joissa äärettömyydet korjataan, ja renormalisaatioparametreja, jotka määrittävät korjattujen arvojen suuruudet. Nykyään renormalisoinnin menetelmiä sovelletaan myös muissa teoreettisissa ja sovellettuissa fysiikan aloilla, kuten statistisessa fysiikassa ja materiaalitieteessä. Renormalisoinnin periaatteet ovat olleet keskeisiä myös teoreettisen fysiikan matematiikan kehityksessä, kuten renormalisaatioryhmien ja skalaariyhteyksien tutkimuksessa.