Квантовая теория поля

  Сайт Владимира Петрова

07-04-2019

Квантовая теория поля

Физик Дмитрий Казаков о понятии квантового поля, теории перенормировок и диаграммах Фейнмана.

Какие задачи не удалось решить в рамках квантовой механики? Какое применение нашла квантовая теория поля? И какое значение приобрели диаграммы Фейнмана для квантовой теории поля? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Дмитрий Казаков.

Черная дыра

Американские физики предложили новую теорию формирования первичных черных дыр. Два исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters, сообщает Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе (США).

Квантовая механика не может описать то, что при столкновении двух протонов на большом адронном коллайдере рождается множество новых частиц. Для этого понадобился совершенно новый формализм, который описывает системы с переменным и даже с бесконечным числом частиц. Говоря математическим языком, мы должны были перейти от систем с конечным числом степеней и свобод к системам с бесконечным. К середине прошлого века этот формализм был разработан. Называется он «квантовая теория поля», то есть понятие точечной частицы заменило квантовое поле, которое разлито во всем пространстве и времени, и кванты этого поля и есть элементарные частицы.

В конце 40-ых-начале 50-ых годов прошлого века знаменитый американский физик Ричард Фейнман придумал наглядный язык, на котором мы все теперь и разговариваем, - это язык графики. Оказалось, что вместо того, чтобы писать сложные формулы, можно рисовать простые и наглядные картинки. Например, если частица распространяется из точки А в точку Б, вы рисуете стрелку из точки А в точку Б. Если одна частица распадается на две других, то вы рисуете, как одна стрелка раздваивается на две другие.

В последние годы появились первые модели квантовой теории поля, которые, может быть, являются точно решаемыми, хотя решений пока нет. Эти модели связывают с наличием «новых симметрий» - новых образований, которые оставляют эти модели инвариантными. Есть такая знаменитая симметрия, которая называется «суперсимметрия». Оказалось, что максимальная суперсимметричная квантовая теория поля в четырехмерном пространстве и времени, по всей вероятности, является решаемой моделью.

Дмитрий Казаков
доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник лаборатории теоретической физики ОИЯИ

Compendium



Заголовок

Tagline

Узнать больше




Вы можете оставить комментарий у себя ВКонтакте:

Или поделиться информацией о странице: