Kvantefeltteori
From Wikipedia, the free encyclopedia
Kvantefeltteori (engelsk QFT, Quantum field theory) er en fysisk teori som anvender kvantemekanikk på felter. Kvantefeltteori er basisen for store deler av moderne teoretisk fysikk, spesielt innen partikkelfysikk. Den ble utviklet blant annet av Paul Dirac, Vladimir Fock, Wolfgang Pauli, Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger, Richard Feynman og Freeman Dyson.
Partikkelfysikk |
---|
Teorier |
Standardmodellen |
Kvantemekanikk |
Kvantefeltteori (QFT) |
Kvanteelektrodynamikk (QED) |
Kvantekromodynamikk (QCD) |
Den spesielle relativitetsteorien |
Vekselvirkning |
Sterk kjernekraft |
Elektromagnetisme |
Svak kjernekraft |
Gravitasjon |
Fargekraft |
Elementærpartikler |
Fermioner |
Kvarker |
Oppkvark |
Nedkvark |
Særkvark |
Sjarmkvark |
Bunnkvark |
Toppkvark |
Leptoner |
Elektron |
Positron |
Nøytrino |
Myon |
Tau |
Bosoner |
Gauge-bosoner |
Foton |
W- og Z-bosoner |
Gluon |
Graviton |
Higgs-boson |
Sammensatte partikler |
Hadroner |
Mesoner |
Pion |
Baryoner |
Proton |
Nøytron |
Atomkjerner |
Atomer |
Molekyler |
Egenskaper |
Energi |
Bevegelsesmengde |
Elektrisk ladning |
Spinn |
Paritet |
Isospinn |
Svakt isospinn |
Fargeladning |
Kjernefysikk Atom |
Kvantfeltteorien kombinerer den spesielle relativitetsteorien med kvantemekanikken, ved å tillate skapning og tilintetgjøring av partikler, dvs. overganger mellom materie (med masse) og energi. Partiklene beskrives som ladning av felter, og krefter mellom partikler beskrives som utveksling av virtuelle partikler (virtuelle vekselvirkningsbosoner). Dette visualiseres ofte med Feynman-diagram, en beskrivningsmåte som ble oppfunnet av Richard Feynman.
Partikkelfysikkens standardmodell er en spesiell type kvantefeltteori – en såkalt gaugeteori – som beskriver den fundamentale strukturen hos materien og dens vekselvirkninger. Anvendelse av kvantefeltteori på elektromagnetiske felt leder til kvanteelektrodynamikk (QED, quantum electrodynamics) som også anvendes innen atomfysikk. Moderne kondenserte fasers fysikk bruker kvantefeltteori for å beskrive egenskaper, for eksempel for superledere. Innenfor kosmologi brukes kvantefeltteori for å beskrive engenskapene til det tidlige universet, for eksempel inflasjonsfasen.