¿Qué es la electrodinámica cuántica (QED)?

Electrodinámica cuántica (QED) es la teoría del campo cuántico que explica cómo las partículas cargadas eléctricamente interactúan entre sí a través del intercambio de fotones (luz "cuantas" o pequeños paquetes de luz). Los fotones, y por lo tanto, las interacciones en un QED, se propagan a la velocidad de la luz. QED se conoce como teoría del medidor, con un campo de calibre especificado matemáticamente que representa la fuerza electromagnética. La teoría también explica el magnetismo, ya que el magnetismo y la electricidad son dos manifestaciones de la misma fuerza subyacente, electromagnetismo.

La teoría de QED es una de las teorías mejor verificadas de la Tierra, a veces dando resultados precisos a diez lugares decimales, y fue la primera teoría de campo cuántico que se llama consistente y completa. Se encontró que una predicción hecha por QED era precisa hasta .0038 partes por millón, probablemente la predicción física más precisa y precisa jamás realizada. Calcular las soluciones correctas al comportamiento de los sistemas con piezas interactivas o más grandesLos orbitales de electrones se vuelven exponencialmente más difícil a medida que aumenta el número de componentes, con algunos cálculos que requieren literalmente décadas de trabajo para calcular y verificar.

de las cuatro fuerzas de la naturaleza: el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil, la fuerte fuerza nuclear y la gravedad: el electromagnetismo es probablemente el más fácil de ser riguroso, aunque explicó que explicó completamente a muchos cientos de italistas de trabajo. La teoría fue desarrollada para la satisfacción a fines de los años cuarenta, gracias a la obra independiente de Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger y Richard Feynman. Recibieron el Premio Nobel de Física de 1965 por su esfuerzo.

Si el electromagnetismo fuera la única fuerza de la naturaleza que operaba en el universo, QED ofrecería una cuenta completa de su naturaleza exacta. Sin embargo, no lo es, y la búsqueda continúa para una teoría de campo cuántico que integra las cuatro fuerzas. FomorE, resolver ecuaciones en QED es muy difícil, más difícil que los problemas de mecánica cuántica convencional, ya que QED es una generalización de la mecánica cuántica a la relatividad especial. Las imágenes más famosas asociadas con QED son los diagramas feynman de Richard Feynman , que usan líneas rectas y onduladas para analizar las diferentes formas en que las partículas intercambian fotones para interactuar físicamente.

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La teoría de QED todavía produce infinitos matemáticos en ciertos contextos, y aunque muchos de estos problemas se han resuelto, persisten en cierto nivel. ad hoc se han desarrollado algoritmos de renormalización para suavizar estas imperfecciones teóricas. Estos infinitos sugieren que QED no es de ninguna manera una teoría final, dejando el futuro abierto al descubrimiento de una teoría más precisa, que ve el electromagnetismo en el contexto de las otras tres fuerzas de la naturaleza.