Квантовая полевая теория

Ква́нтовая тео́рия по́ля (КТП) — раздел физики, изучающий поведение квантовых систем с бесконечно большим числом степеней свободы, являющаяся теоретической основой описания микрочастиц, их взаимодействий и превращений. Именно на квантовой теории поля базируется вся физика элементарных частиц и физика конденсированного состояния. Квантовая теория поля является теорией, способной описать и предсказать поведение элементарных частиц при высоких энергиях (то есть при энергиях, существенно превышающих их энергию покоя).

Математический аппарат КТП — гильбертово пространство состояний (пространство Фока) квантового поля и действующие в нём операторы. В отличие от квантовой механики, «частицы» как некие неуничтожимые элементарные объекты здесь отсутствуют. Вместо этого основные объекты здесь — векторы фоковского пространства, описывающие всевозможные возбуждения квантового поля. Аналогом квантовомеханической волновой функции в КТП является полевой оператор (точнее, «поле» — это операторнозначная обобщённая функция, из которой только после свертки с основной функцией получается оператор, действующий в гильбертовом пространстве состояний), способный действовать на вакуумный вектор фоковского пространства (см. вакуум) и порождать одночастичные возбуждения квантового поля. Физическим наблюдаемым здесь также соответствуют операторы, составленные из полевых операторов.

Явления, возникающие в квантовой теории поля

• Перенормировка
• Асимптотическая свобода
• Суперсимметрия

См. также

• Диаграммы Фейнмана
• Квантовая электродинамика
• Квантовая хромодинамика
• Калибровочная инвариантность
• Электрослабое взаимодействие
• Электродинамика

Литература

• Квантовая теория поля Физическая энциклопедия (гл. редактор А. М. Прохоров).
• Ричард Фейнман, «Характер физических законов». М., Наука, 1987 г., 160 с.
• Ричард Фейнман, «КЭД — странная теория света и вещества». М., Наука, 1988 г., 144 с.
• Боголюбов Н. Н., Ширков Д. В. Введение в теорию квантованных полей. 4-ое изд. М.: Наука, 1984. 600 с.
• Ициксон К., Зюбер Ж. Б. Квантовая теория поля. том 1. Пер. с англ. М.: Мир, 1984. 448 с.

Разделы физики
Экспериментальная физика | Теоретическая физика
Механика | Специальная теория относительности | Общая теория относительности | Космология | Молекулярная физика | Термодинамика | Статистическая физика | Физическая кинетика | Электродинамика | Оптика | Акустика | Физика плазмы | Физика конденсированного состояния | Атомная физика | Квантовая физика | Квантовая механика | Квантовая теория поля | Ядерная физика | Физика элементарных частиц | Теория колебаний | Нелинейная динамика | Метрология | Астрофизика | Геофизика | Биофизика | Радиофизика | Материаловедение | Физика атмосферы | Химическая физика | Физическая химия | Математическая физика