Cos'è l'elettrodinamica quantistica (QED)?
L'elettrodinamica quantistica (QED) è la teoria del campo quantistico che spiega come le particelle caricate elettricamente interagiscono tra loro attraverso lo scambio di fotoni (luce "quanti" o piccoli pacchetti di luce). I fotoni, e quindi le interazioni in un QED, si propagano alla velocità della luce. QED è indicato come una teoria del calibro, con un campo di indicatore matematicamente specificato che rappresenta la forza elettromagnetica. La teoria spiega anche il magnetismo, poiché il magnetismo e l'elettricità sono due manifestazioni della stessa forza sottostante, elettromagnetismo.
La teoria del QED è una delle teorie più verificate sulla Terra, a volte dando risultati precisi a dieci luoghi decimali, ed è stata la prima teoria del campo quantico per essere chiamata coerente e completa. Una previsione fatta da QED è risultata accurata fino a 0,0038 parti per milione, probabilmente la previsione fisica più precisa e accurata mai fatta. Calcolo delle soluzioni corrette al comportamento dei sistemi con parti interagenti o più grandiGli orbitali di elettroni diventano esponenzialmente più difficili all'aumentare del numero di componenti, con alcuni calcoli che richiedono letteralmente decenni di lavoro per calcolare e verificare.
dalle quattro forze della natura - elettromagnetismo, forza nucleare debole, forza nucleare di lavoro nucleare. La teoria è stata sviluppata per soddisfazione alla fine Quaranta, grazie all'opera indipendente di Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger e Richard Feynman. Hanno ricevuto il premio Nobel del 1965 in fisica per il loro sforzo.
Se l'elettromagnetismo fosse l'unica forza della natura che opera nell'universo, QED offrirebbe un resoconto completo della sua natura esatta. Tuttavia, non lo è e la ricerca continua per una teoria dei campi quantistici che integra tutte e quattro le forze. UlteriormenteE, risolvere le equazioni in QED è molto difficile, più difficile dei problemi di meccanica quantistica convenzionali, poiché il QED è una generalizzazione della meccanica quantistica alla relatività speciale. Le immagini più famose con QED sono i diagrammi di Richard Feynman , che usano linee dritte e schifose per analizzare i diversi modi in cui le particelle scambiano i fotoni per interagire fisicamente.
La teoria del QED produce ancora infinito matematici in alcuni contesti e, sebbene molti di questi problemi siano stati risolti, persistono a un certo livello. ad hoc algoritmi di rinormalizzazione sono stati sviluppati per levigare su queste imperfezioni teoriche. Queste infinito suggeriscono che QED non è affatto una teoria finale, lasciando il futuro aperto alla scoperta di una teoria più accurata, che vede l'elettromagnetismo nel contesto delle altre tre forze della natura.