Квантовая теория поля 📙 - Физика
Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Учебные материалы
для студентов и школьников

Квантовая теория поля

  1. Частицы и поля квантовой теории
  2. Новые открытия и теории
  3. Проблемные вопросы квантовой теории поля

 

Определение 1
Квантовая теория поля (КТП) является разделом физики, который осуществляет изучение поведения квантовых систем с бесконечно огромным количеством степеней свободы — квантовых полей. КТП считается теоретической основой представления микроскопических частиц, их взаимодействий и преобразований.

Квантовая теория поля считается основательной физической теорией. КТП является гипотезой релятивистских квантовых явлений. КТП осуществляет описание взаимных действий элементарных частиц на основании всеобъемлющего понятия квантованного физического поля. На базе квантовой теории поля образовалась традиционная гипотеза поля, которая в нынешнее время знакома как постоянная Планка (квант действия).

Замечание 1
Базовым основанием квантовой теории поля является понятие, что в полной мере все элементарные частицы считаются квантами соответственных полей. Представление квантового поля появилось на основании описаний классического поля, частиц, их синтеза, в том числе выводов в пределах квантовой теории.

КТП является гипотезой, в которой присутствует безграничное количество степеней свободы. Их также именуют квантовыми полями. Актуальным вопросом КТП является образование общей гипотезы, которая бы соединяла все квантовые поля. В квантовой теории поля на сегодняшний день наиболее основательными полями считаются поля, взаимосвязанные с неструктурными основательными частицами. Данными микроскопическими частицами являются кварки и лептоны, в том числе поля, взаимосвязанные с квантами-переносчиками четырех основательных взаимных действий. Исследовательский анализ осуществляется с промежуточными бозонами, глюонами, а также фотонами.

Частицы и поля квантовой теории

В начале XX столетия произошло зарождение ключевых понятий атомной физики. Данные понятия впоследствии обрели развитие в квантовой физике, осуществив описание теории поля. Присутствуют различия двойственности традиционной теории. Более 100 лет назад элементарные частицы виделись как небольшие комки энергетического потенциала, которые формировали материю. Предполагалось, что эти маленькие комки энергии перемещались в соответствии с традиционными законами физики.

Данные физические законы были в полной мере пояснены в трудах английского физика, математика и механика Исаака Ньютона. Последующие изыскания осуществлялись английским физиком-экспериментатором и химиком Майклом Фарадеем, а также британским (шотландским) физиком, математиком и механиком Джеймсом Клерком Максвеллом. Эти ученые определили законы динамики электромагнитного поля. В то же самое время, немецкий физик-теоретик Макс Карл Эрнст Людвиг Планк в первый раз ввел в физику представления о порции, кванте, излучении для пояснения принципов термического излучения.

В свою очередь, американский, немецкий и швейцарский физик-теоретик Альберт Эйнштейн осуществил обобщение концепции Макса Планка о прерывистости излучения. Эйнштейн выразил предположения, что данная прерывистость излучения не взаимосвязана с конкретным инструментарием взаимного воздействия излучения и веществом, а свойственна на внутреннем уровне непосредственно электромагнитному излучению. Электромагнитное излучение непосредственно и является квантами. Данные гипотезы со временем обрели доказательства на уровне экспериментов, после чего и были осуществлены пояснения принципов фотоэффекта.

banner

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

Новые открытия и теории

Ориентировочно в средине XX столетия некоторое число ученых нового поколения осуществили попытку применить подобный подход в формулировке гравитационных взаимосвязей. Физики помимо подробного описания всех процессов и явлений, возникающих на Земле, осуществили описание гипотезы Большого взрыва.

КТП является обобщением квантовой механики. А квантовая механика, в свою очередь, является ключом к представлению важных проблемных вопросов, которые взаимосвязаны непосредственно с атомом. А также квантовая механика осуществила открытие дверей перед научными деятелями в изучении секретов микроскопического мира.

Квантовая механика предоставляет возможность описания перемещения электронов, протонов и прочих частиц, но не их зарождение либо исчезновение. Как обнаружилось, использование квантовой механики верно исключительно для того, чтобы описывать структуры, в которых находится постоянное количество частиц. Были осуществлены доказательства очень интересной электродинамической задачи излучения и поглощения электромагнитных волн частицами, которые заряжены, что отвечает зарождению либо ликвидации фотонов. Гипотеза выявилась за пределами компетенции ее изучения.

На базе изначальных познаний начали браться в разработку другие гипотезы. Таким образом, японские ученые продвинули квантовую электродинамику как самый многообещающий и хороший ориентир в науке в последние годы. В последующем развитие обрело ориентир квантовой хромодинамики и квантовой гипотезы электрических слабых взаимосвязей. КТП исследует в качестве ключевых такие гипотезы:

  • Взаимосвязь полей;
  • Гипотезу возмущенности;
  • Независимые поля и корпускулярно-волновой дуализм;
  • Функционального интеграла;
  • Гипотезу расходимости и перенормируемости.

Квантовое независимое поле обладает резервом свободного энергетического потенциала, и в состоянии отдавать его некоторым частицам. При снижении энергетического потенциала поля это обозначает утрату одного фотона иной частоты. Осуществляется переход поля в другое состояние, в то же время производится снижение на один фотон. По прошествии методичных переходов в результате формируется состояние, при котором количество фотонов приравнивается нулевому значению. И отдавать энергетический потенциал поле перестает.

Поле имеет возможность существования в вакуумном состоянии. Данная гипотеза не вполне является понятной, однако считается в полной мере, подтвержденной с позиции физики. Электромагнитное поле в вакууме не обладает возможностью поставлять энергию, но вакуум в целом не имеет возможности проявить себя.

Определение 2
Под физическим вакуумом в квантовой физике воспринимают низшее (ключевое) энергетическое состояние квантованного поля, которое имеет нулевой импульс, момент импульса и иные квантовые числа.

Проблемные вопросы квантовой теории поля

В квантовой электродинамике ученые добились больших успехов, но время от времени не получается оценить, как данные успехи обнаружены, что требует последующих пояснений. Гипотеза больших взаимосвязей сформировалась на подобии квантовой электродинамики. Роль носителей взаимосвязей приписывалась частицам, которые имеют массу покоя. В том числе присутствует проблемный вопрос перенормировки.

Данный вопрос не мог исследоваться как однозначное строение, так как в этом вопросе возникают бесконечно большие величины для некоторых физических значений, а также нет восприятия, что делать с данными величинами.

banner

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

Идея преобразования нормировок не лишь поясняет изучаемые эффекты, но и добавляет всей гипотезе особенности логической изолированности, исключив из гипотезы расходимости. Физики соприкасаются с некоторыми проблемными вопросами на разных исследовательских этапах. Данным проблемам ученые отдают много собственного времени для их искоренения, так как точных индикаторов по сегодняшний день в квантовой теории поля нет.

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

Мы отбираем только надёжных исполнителей – профессионалов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками в дипломе «хорошо» и «отлично».

1 000 +
Новых заказов каждый день
computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

guarantees

Безопасная сделка

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

guarantees_shield

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

Отзывы студентов о нашей работе
789 443 оценки star star star star star
среднее 4.9 из 5
ДГТУ
Работа достаточно большого объема была выполнена Динарой досрочно, в хорошем оформлении, с...
star star star star star
ВГУЮ РПА Минюста России
Лучший специалист с которым я работала! Дорабатывал все, что я просила. Всем рекомендую!
star star star star star
КамчатГТУ
Исполнитель выполнил работу досрочно, недорого, отвечал быстро и исправил все мои "хотелки...
star star star star star
Вы студент и хотите заказать работу, прямо сейчас без наценки и посредников?
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Всё сдал!», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно