نظریه میدان‌های کوانتومی: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
جزبدون خلاصۀ ویرایش |
Ehsan aslani (بحث | مشارکتها) بدون خلاصۀ ویرایش |
||
خط ۱:
{{نظریه میدان کوانتومی}}
در [[فیزیک نظری]]، '''نظریه‌ی میدان‌های کوانتومی''' (QFT) چارچوبی نظری برای
در نظریه میدان‌های کوانتومی، برهمکنشهای مکانیک کوانتومی بین ذرات بر حسب برهمکنشهای میان میدان‌های پس‌زمینه متناظر بیان می‌شوند.
==تعریف==
[[الکترودینامیک کوانتومی]] (QED) یک میدان [[الکترون]] و یک میدان [[فوتون]] دارد؛ [[کرومودینامیک کوانتومی]] (QCD) به ازای هر نوع کوارک یک میدان دارد و در ماده چگال یک میدان جابجایی اتمی وجود دارد که باعث پیدایش ذرات [[فونون]] می‌شود. [[ادوارد ویتن]] نظریه میدان‌های کوانتومی را با اختلاف زیادی دشوارترین نظریه در فیزیک نوین می‌داند.
<ref>{{Cite web|title=Beautiful Minds, Vol. 20: Ed Witten|url=http://temi.repubblica.it/iniziative-beautifulminds/|publisher=[[la Repubblica]]|year=2010|accessdate=22 June 2012}} See [https://www.youtube.com/watch?v=NsYRCLYH954&t=2m22s here].</ref>
===دینامیک===
سامانه‌های معمولی مکانیک کوانتومی تعداد ذرات ثابتی دارند و هر ذره تعداد متناهی از [[درجه آزادی (فیزیک و شیمی)|درجه‌های آزادی]] دارد. در مقابل، [[حالت برانگیخته|حالات برانگیخته]] یک نظریه میدان کوانتومی می‌توانند نماینده هر تعدادی از ذرات باشند. این باعث می‌شود که نظریه‌های میدان‌های کوانتومی برای توصیف سامانه‌هایی که در آنها شمار ذرات در طول زمان تغییر می‌کند (یکی از ویژگیهای اساسی دینامیک نسبیتی)، بسیار مناسب هستند.
===حالت‌ها===
برهم‌کنش‌ها در نظریه میدان‌های کوانتومی ذاتا بسیار شبیه به برهمکنشهای میان بار و میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی در [[معادلات ماکسول]] هستند، با این تفاوت که بر خلاف میدان‌های کلاسیک نظریه ماکسول، میدان‌ها در نظریه میدان‌های کوانتومی، معمولا در [[برهم‌نهی کوانتومی|برهم‌نهی‌های کوانتومی]] وجود دارند و از قوانین مکانیک کوانتومی پیروی می‌کنند.
از آنجا که میدان‌ها کمیت‌های پیوسته‌ای در فضا هستند، حالات برانگیخته‌ای که شامل تعداد به اندازه دلخواه بزرگی از ذرات هستند، وجود دارند، که به سامانه‌های نطریه میدان‌های کوانتومی اجازه می‌دهد بی‌نهایت درجه آزادی داشته باشند. تعداد بی‌نهایت درجه‌های آزادی، به سادگی می‌تواند به واگرایی کمیت‌های اندازه‌گیری شده بی‌انجامد(یعنی کمیت‌ها بی‌نهایت می‌شوند). تکنیک‌هایی مانند [[بازبه‌هنجارسازی]] و گسسته‌سازی [[فضازمان]]، مانند [[کرومودینامیک کوانتومی شبکه‌ای]] مورد استفاده قرار می‌گیرند تا از این بی‌نهایت‌ها اجتناب کنیم و نتایج فیزیکی معنی‌داری تولید کنیم.
===میدان‌ها و تابش===
میدان گرانشی و میدان الکترومغناطیسی تنها میدان‌های بنیادی در طبیعت هستند که برد بی‌نهایت و یک حد انرژی پایین کلاسیک متناظر دارند که برانگیختگی‌های ذره‌مانند آنها را بسیار کاهش می‌دهد و پنهان می‌سازد. آلبرت اینشتین در سال ۱۹۰۵، ویژگی ''کوانتای میدانی''، یعنی تبادل‌های گسسته و ''ذره‌مانند'' مومنتا و انرژی را به میدان الکترومغناطیس نسبت داد. ابتدا انگیزه اصلی وی این بود که [[ترمودینامیک]] [[پرتو|تابش]] را توضیح دهد. اگرچه [[اثر فوتوالکتریک]] و [[اثر کامپتون]] قویا دلالت بر وجود فوتون می‌کنند، می‌توان آن را صرفا با کوانتزه‌سازی انتشار هم توضیح داد . شواهد محکم‌تر از ماهیت کوانتومی تابش امروزه در [[نورشناخت کوانتومی]] نوین (مانند اثر [[پاددسته‌بندی فوتون|پاددسته‌بندی]]) یافت می‌شود.
<ref>J. J. Thorn et al. (2004). [http://people.whitman.edu/~beckmk/QM/grangier/Thorn_ajp.pdf Observing the quantum behavior of light in an undergraduate laboratory.] . J. J. Thorn, M. S. Neel, V. W. Donato, G. S. Bergreen, R. E. Davies, and M. Beck. American Association of Physics Teachers, 2004.DOI: 10.1119/1.1737397.</ref>
== کلیات مربوط به نظریه ==
سطر ۲۳ ⟵ ۴۱:
== منابع ==
{{
{{زیرنویس-فیزیک}}
| |||