Квантовая электродинамика в картинках

info@vsetut.pro

Стать автором

Вернуться

01.07.2024 18:03:49 | Хабр

Хабы: Научно-популярное, Физика

Квантовая электродинамика (далее, для краткости, я буду использовать аббревиатуру КЭД) — весьма непростая теория с зубодробительным математическим аппаратом. Но, в отличие от многих других сложных теорий, в её инструментарии есть одна очень красивая и довольно простая часть, имеющая отдельный смысл. Я имею в виду так называемые «диаграммы Фейнмана».

Как следует из названия, изобрёл эти диаграммы выдающийся американский физик Ричард Фейнман. Сделал он это в конце 1940-х годов для графического описания некоторых математических выражений, возникающих в КЭД. Сегодня практически невозможно написать статью по квантовой теории поля, не начертив пары таких диаграмм, а в некоторых работах они встречаются чаще, чем плюсы, минусы и другие знаки элементарной арифметики. Сразу оговорюсь: разумеется, вычислять диаграммы Фейнмана, за исключением пары самых примитивных, весьма непросто. За каждой из них стоит строго определённое математическое выражение — обычно весьма сложное. Но при этом у них есть замечательное свойство — они допускают простую качественную словесную интерпретацию и помогают понять некоторые базовые идеи, лежащие в основе современной квантовой теории. Идеи эти скорее непривычны, чем сложны и, как мне кажется, в них вполне может на базовом уровне разобраться даже успевающий школьник. Про эти диаграммы и содержащиеся в них идеи я и хочу рассказать. При этом никаких формул в тексте не будет вообще — только слова и картинки.

Мы будем двигаться вперёд «методом последовательных приближений» - это, как увидим ниже, вполне в духе КЭД. В некоторых случаях я сначала буду сообщать вам не всю правду, а только большую её часть, а ниже вносить уточнения. Впрочем, полной правды я, конечно, вам не расскажу — она просто не вместится в формат популярного текста.

Подробнее