Alternative title: QEDQuantum elect

Alternative title: QED
Quantum electrodynamics (QED), quantum field theory of the interactions of charged particles with the electromagnetic field. It describes mathematically not only all interactions of light with matter but also those of charged particles with one another. QED is a relativistic theory in that Albert Einstein’s theory of special relativity is built into each of its equations. Because the behaviour of atoms and molecules is primarily electromagnetic in nature, all of atomic physics can be considered a test laboratory for the theory. Some of the most precise tests of QED have been experiments dealing with the properties of subatomic particles known as muons. The magnetic moment of this type of particle has been shown to agree with the theory to nine significant digits. Agreement of such high accuracy makes QED one of the most successful physical theories so far devised.

In 1928 the English physicist P.A.M. Dirac laid the foundations for QED with his discovery of a wave equation that described the motion and spin of electrons and incorporated both quantum mechanics and the theory of special relativity. The QED theory was refined and fully developed in the late 1940s by Richard P. Feynman, Julian S. Schwinger, and Tomonaga Shin’ichirō, independently of one another. QED rests on the idea that charged particles (e.g., electrons and positrons) interact by emitting and absorbing photons, the particles that transmit electromagnetic forces. These photons are “virtual”; that is, they cannot be seen or detected in any way because their existence violates the conservation of energy and momentum. The photon exchange is merely the “force” of the interaction, because interacting particles change their speed and direction of travel as they release or absorb the energy of a photon. Photons also can be emitted in a free state, in which case they may be observed as light or other forms of electromagnetic radiation.

The interaction of two charged particles occurs in a series of processes of increasing complexity. In the simplest, only one virtual photon is involved; in a second-order process, there are two; and so forth. The processes correspond to all the possible ways in which the particles can interact by the exchange of virtual photons, and each of them can be represented graphically by means of the so-called Feynman diagrams. Besides furnishing an intuitive picture of the process being considered, this type of diagram prescribes precisely how to calculate the variable involved. Each subatomic process becomes computationally more difficult than the previous one, and there are an infinite number of processes. The QED theory, however, states that the more complex the process—that is, the greater the number of virtual photons exchanged in the process—the smaller the probability of its occurrence. For each level of complexity, the contribution of the process decreases by an amount given by α2—where α is a dimensionless quantity called the fine-structure constant, with a numerical value equal to (1/137). Thus, after a few levels the contribution is negligible. In a more-fundamental way the factor α serves as a measure of the strength of the electromagnetic interaction. It equals e2/4πεo[planck]c, where e is the electron charge, [planck] is Planck’s constant divided by 2π, c is the speed of light, and εo is the permittivity of free space.

QED is often called a perturbation theory because of the smallness of the fine-structure constant and the resultant decreasing size of higher-order contributions. This relative simplicity and the success of QED have made it a model for other quantum field theories. Finally, the picture of electromagnetic interactions as the exchange of virtual particles has been carried over to the theories of the other fundamental interactions of matter, the strong force, the weak force, and the gravitational force. See also gauge theory.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ชื่ออื่น: QEDQuantum electrodynamics (QED), ทฤษฎีสนามควอนตัมของการโต้ตอบของอนุภาคด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า มันอธิบายทางคณิตศาสตร์ไม่เพียงโต้ตอบทั้งหมดของแสงกับเรื่อง แต่ยังของอนุภาคกับคนอื่น QED เป็นทฤษฎี relativistic ที่อัลเบิร์ตไอน์สไตน์ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษมีอยู่ในแต่ละสมการของ เนื่องจากพฤติกรรมของอะตอมและโมเลกุลของแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหลักในธรรมชาติ ฟิสิกส์อะตอมทั้งหมดห้องปฏิบัติการทดสอบสำหรับทฤษฎี ทดสอบแม่นยำที่สุดของ QED ได้ทดลองจัดการกับคุณสมบัติของอนุภาค subatomic ที่เรียกว่า muons ขณะนี้สนามแม่เหล็กของอนุภาคชนิดนี้ได้รับการแสดงการเห็นด้วยกับทฤษฎีที่หลักเก้า ข้อตกลงดังกล่าวมีความแม่นยำสูงทำให้ QED จนคิดค้นทฤษฎีทางกายภาพประสบความสำเร็จอย่างใดอย่างหนึ่งในปี 1928 นักฟิสิกส์อังกฤษดิแรก P.A.M วางรากฐานสำหรับ QED กับการค้นพบสมการคลื่นที่เคลื่อนที่และสปินของอิเล็กตรอน และกลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ของเขา ทฤษฎี QED ขัดเกลา และพัฒนาขึ้นซึ่งในปลายปีค.ศ. 1940 โดยริชาร์ดไฟน์ แมน P., Julian S. Schwinger ชิน Tomonaga' อิชิโรฮะ แยกกัน QED วางอยู่บนความคิดที่ว่า อนุภาค (เช่น อิเล็กตรอนและโพสิตรอน) โต้ตอบ โดยการปล่อย และดูดซับโฟตอน อนุภาคที่ส่งแรงแม่เหล็กไฟฟ้า โฟตอนเหล่านี้เป็นเสมือน"" คือ พวกเขาไม่สามารถเห็น หรือตรวจพบในทางใดเนื่องจากการดำรงอยู่ของพวกเขาละเมิดการอนุรักษ์ของพลังงานและโมเมนตัม การแลกเปลี่ยนโฟตอนเป็นเพียง "แรง" ของการโต้ตอบ เพราะอนุภาค interacting เปลี่ยนความเร็วและทิศทางของการเดินทางของพวกเขาพวกเขาปล่อย หรือดูดซับพลังงานของเป็นโฟตอน โฟตอนยังสามารถจะปล่อยออกมาในสถานะฟรี ในกรณี พวกเขาอาจจะสังเกตเห็นเป็นแสงหรือรูปแบบอื่น ๆ ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าการโต้ตอบของอนุภาคสองเกิดขึ้นในกระบวนการของความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น ในง่ายที่สุด โฟตอนเสมือนหนึ่งมีส่วนเกี่ยวข้อง ในกระบวนการใบสั่งสอง มีสอง และ forth อื่น ๆ กระบวนการสอดคล้องกับทั้งได้วิธีที่อนุภาคสามารถโต้ตอบ โดยการแลกเปลี่ยนโฟตอนเสมือน และแต่ละคนสามารถแสดงภาพกราฟิกโดยใช้ไดอะแกรม Feynman เรียกว่า นอกจากการตกแต่งภาพใช้งานง่ายของกระบวนการระหว่างพิจารณา ชนิดของไดอะแกรมนี้กำหนดได้อย่างแม่นยำว่าในการคำนวณตัวแปรที่เกี่ยวข้อง แต่ละกระบวนการ subatomic จะ computationally ยากกว่านี้ และมีจำนวนอนันต์ของกระบวนการเป็น ทฤษฎี QED อย่างไรก็ตาม ระบุที่ซับซ้อนมากขึ้นกระบวนการ — คือ ยิ่งจำนวนโฟตอนที่เสมือนการแลกเปลี่ยนในกระบวนการ — ขนาดเล็กที่น่าเกิดการ สำหรับแต่ละระดับของความซับซ้อน สัดส่วนของการลดจำนวนโดย α2 — ที่αคือ ปริมาณ dimensionless เรียกว่าการปรับโครงสร้างค่า มีค่าตัวเลขเท่ากับ (1/137) ดังนั้น หลังจากระดับ การมีส่วนร่วมเป็นเล็กน้อย ในทางพื้นฐานเพิ่มเติม αปัจจัยเป็นการวัดความแรงของการโต้ตอบทางแม่เหล็กไฟฟ้า เท่ากับ e2/4πεo [ของพลังค์] c ซึ่ง e คือ ประจุอิเล็กตรอน, [ของพลังค์] เป็นค่าคงที่ของของพลังค์หาร ด้วย 2π, c คือ ความเร็วของแสง และ εo เป็น permittivity ของเนื้อที่QED มักเรียกว่าทฤษฎี perturbation เนื่องจากสัมปชัญญะคงโครงสร้างดีและเอาที่ลดขนาดของสูงสั่ง ความเรียบง่ายนี้ญาติและความสำเร็จของ QED ได้ทำแบบจำลองสำหรับทฤษฎีอื่น ๆ ฟิลด์ควอนตัมมัน ในที่สุด รูปภาพโต้ตอบแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นการแลกเปลี่ยนอนุภาคเสมือนมีการดำเนินผ่านการทฤษฎีของการโต้ตอบที่อื่นขั้นพื้นฐาน แข็งแรง แรงอ่อนแอ และแรงความโน้มถ่วง ดูทฤษฎีการวัด

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เลือกหัวข้อ: QED
ควอนตัมไฟฟ้ากระแส (QED) ทฤษฎีสนามควอนตัของการมีปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคมีประจุที่มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้า มันอธิบายทางคณิตศาสตร์ไม่เพียง แต่การติดต่อทั้งหมดของแสงกับเรื่อง แต่ยังบรรดาของอนุภาคที่มีประจุกับอีกคนหนึ่ง QED เป็นทฤษฎีความสัมพันธ์ในทฤษฎีที่ว่า Albert Einstein ของสัมพัทธภาพพิเศษที่ถูกสร้างขึ้นในแต่ละสมการของ เพราะพฤติกรรมของอะตอมและโมเลกุลเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่ในธรรมชาติทั้งหมดของฟิสิกส์อะตอมได้รับการพิจารณาเป็นห้องปฏิบัติการทดสอบทฤษฎี บางส่วนของการทดสอบที่แม่นยำที่สุดของ QED ได้รับการทดลองการจัดการกับสมบัติของอนุภาคที่เรียกว่ามิวออน ขณะแม่เหล็กของชนิดของอนุภาคนี้ได้รับการแสดงที่จะเห็นด้วยกับทฤษฎีเก้าตัวเลขอย่างมีนัยสำคัญ ข้อตกลงของความถูกต้องสูงเช่นทำให้ QED หนึ่งในทฤษฎีทางกายภาพที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดเพื่อให้ห่างไกลวางแผน. ในปี 1928 นักฟิสิกส์ภาษาอังกฤษ PAM Dirac วางรากฐานสำหรับ QED กับการค้นพบของเขาสมการคลื่นที่อธิบายการเคลื่อนไหวและสปินของอิเล็กตรอนและรวมทั้งกลศาสตร์ควอนตัม และทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ทฤษฎี QED ได้รับการกลั่นและการพัฒนาอย่างเต็มที่ในช่วงปลายปี 1940 โดยริชาร์ดพีไฟน์แมนจูเลียนเอส Schwinger และ Tomonaga Shin'ichirōอิสระของอีกคนหนึ่ง QED วางอยู่บนความคิดที่ว่าอนุภาคที่มีประจุ (เช่นอิเล็กตรอนและโพสิตรอน) โต้ตอบโดยการเปล่งแสงและดูดซับโฟตอนอนุภาคที่ส่งกองกำลังไฟฟ้า โฟตอนเหล่านี้เป็น "เสมือน"; นั่นคือพวกเขาไม่สามารถมองเห็นหรือตรวจพบในทางเพราะอยู่ของพวกเขาละเมิดการอนุรักษ์พลังงานและโมเมนตัมใด ๆ แลกเปลี่ยนโฟตอนเป็นเพียง "พลัง" ของการปฏิสัมพันธ์เพราะอนุภาคเปลี่ยนความเร็วของพวกเขาและทิศทางของการเดินทางที่พวกเขาปล่อยหรือดูดซับพลังงานของโฟตอน โฟตอนยังสามารถปล่อยออกมาในรัฐอิสระซึ่งในกรณีที่พวกเขาอาจจะสังเกตเห็นเป็นแสงหรือรูปแบบอื่น ๆ ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า. ทำงานร่วมกันของสองอนุภาคที่มีประจุเกิดขึ้นในชุดของกระบวนการของความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น ในการที่ง่ายที่สุดเพียงคนเดียวโฟตอนเสมือนมีส่วนเกี่ยวข้อง; ในขั้นตอนที่สองที่สั่งซื้อมีสอง; เป็นต้น กระบวนการที่สอดคล้องกับทุกวิธีที่เป็นไปได้ในการที่อนุภาคสามารถโต้ตอบโดยการแลกเปลี่ยนโฟตอนเสมือนและแต่ละของพวกเขาสามารถแสดงกราฟิกโดยใช้วิธีการที่เรียกว่าแผนภาพ Feynman นอกจากนี้การตกแต่งภาพที่ใช้งานง่ายของกระบวนการที่ได้รับการพิจารณาประเภทของแผนภาพนี้กำหนดได้อย่างแม่นยำวิธีการคำนวณตัวแปรที่เกี่ยวข้อง แต่ละขั้นตอนโมเลกุลกลายเป็นคอมพิวเตอร์ยากกว่าหนึ่งก่อนหน้านี้และมีจำนวนอนันต์ของกระบวนการ ทฤษฎี QED แต่ระบุว่ากระบวนการที่ซับซ้อนมากขึ้นที่เป็นมากกว่าจำนวนของโฟตอนเสมือนการแลกเปลี่ยนในกระบวนการที่มีขนาดเล็กน่าจะเป็นของการเกิดขึ้นของ สำหรับระดับของความซับซ้อนแต่ละผลงานของกระบวนการที่จะลดลงตามจำนวนเงินที่ได้รับจากα2-αที่เป็นปริมาณขนาดที่เรียกว่าการปรับโครงสร้างอย่างต่อเนื่องโดยมีค่าตัวเลขเท่ากับ (1/137) ดังนั้นหลังจากที่ระดับไม่กี่ผลงานที่เป็นเล็กน้อย ในทางที่มากขึ้นพื้นฐานปัจจัยαทำหน้าที่เป็นตัวชี้วัดของความแข็งแรงของการทำงานร่วมกันของแม่เหล็กไฟฟ้า มันเท่ากับ e2 / 4πεo [Planck] คที่จค่าใช้จ่ายอิเล็กตรอน [Planck] เป็นคงตัวของพลังค์โดยแบ่ง2π, c คือความเร็วของแสงและεoเป็น permittivity เนื้อที่ว่าง. QED มักจะเรียกว่าทฤษฎีการก่อกวน เพราะสัมปชัญญะของการปรับโครงสร้างอย่างต่อเนื่องและผลการลดขนาดของผลงานสูงกว่าการสั่งซื้อ นี้ความเรียบง่ายและความสำเร็จของ QED ได้ทำให้มันเป็นแบบจำลองสำหรับทฤษฎีสนามควอนตัอื่น ๆ ในที่สุดภาพของการมีปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าการแลกเปลี่ยนของอนุภาคเสมือนได้รับการดำเนินการไปยังทฤษฎีของพื้นฐานการสื่อสารอื่น ๆ ของเรื่องแรงที่กำลังอ่อนแอและแรงโน้มถ่วง ดูเพิ่มเติมวัดทฤษฎี