Dami ng electrodynamics (QED), teorya ng larangan ng kabuuan ng mga pakikipag-ugnay ng mga sisingilin na mga particle na may larangan ng electromagnetic. Inilalarawan nito ang matematika hindi lamang ang lahat ng mga pakikipag-ugnayan ng ilaw sa bagay kundi pati na rin sa mga sisingilin na partikulo sa isa't isa. Ang QED ay isang relativistic teorya sa na teorya ni Albert Einstein ng espesyal na kapamanggitan ay itinayo sa bawat isa sa mga equation nito. Dahil ang pag-uugali ng mga atom at molekula ay pangunahing elektromagnetiko sa kalikasan, ang lahat ng pisika ng atomic ay maaaring isaalang-alang na isang pagsubok sa laboratoryo para sa teorya. Ang ilan sa mga pinaka-tumpak na mga pagsubok ng QED ay mga eksperimento na nakikitungo sa mga pag-aari ng mga subatomic particle na kilala bilang mga muons. Ang magnetic sandali ng ganitong uri ng butil ay ipinakita na sumasang-ayon sa teorya sa siyam na makabuluhang numero. Ang kasunduan ng ganoong mataas na katumpakan ay gumagawa ng QED ng isa sa pinakamatagumpay na mga teorya ng pisikal na ngayon ay nilikha.
electromagnetic radiation: Dami ng electrodynamics
Kabilang sa mga pinaka-nakakumbinsi na mga phenomena na nagpapakita ng dami ng likas na katangian ay ang mga sumusunod. Tulad ng lumalim ang ilaw
Noong 1928, inilagay ng pisika ng Ingles na si PAM Dirac ang mga pundasyon para sa QED sa kanyang pagtuklas ng isang equation ng alon na inilarawan ang paggalaw at pag-ikot ng mga electron at isinasama ang parehong mga mekanika ng quantum at ang teorya ng espesyal na pagkakaugnay. Ang teorya ng QED ay pino at ganap na binuo noong huli ng 1940s nina Richard P. Feynman, Julian S. Schwinger, at Tomonaga Shin'ichirō, nang nakapag-iisa sa isa't isa. Ang QED ay nakasalalay sa ideya na nagsingil ng mga particle (halimbawa, mga elektron at positron) na nakikipag-ugnay sa pamamagitan ng paglabas at pagsipsip ng mga photon, ang mga particle na nagpapadala ng mga puwersa ng electromagnetic. Ang mga foton na ito ay "virtual"; iyon ay, hindi nila makikita o makita sa anumang paraan dahil ang kanilang pagkakaroon ay lumalabag sa pag-iingat ng enerhiya at momentum. Ang palitan ng photon ay lamang ng "puwersa" ng pakikipag-ugnay, dahil ang mga nakikipag-ugnay na mga particle ay nagbabago ng kanilang bilis at direksyon ng paglalakbay habang inilalabas nila o sinisipsip ang enerhiya ng isang photon. Ang mga photon ay maaari ring mailabas sa isang libreng estado, kung saan maaari silang sundin bilang ilaw o iba pang mga anyo ng radiation ng electromagnetic.
Ang pakikipag-ugnay ng dalawang sisingilin na mga particle ay nangyayari sa isang serye ng mga proseso ng pagtaas ng pagiging kumplikado. Sa pinakasimpleng, isang virtual na photon lamang ang kasangkot; sa isang proseso ng pangalawang pagkakasunud-sunod, mayroong dalawa; at iba pa. Ang mga proseso ay tumutugma sa lahat ng mga posibleng paraan kung saan ang mga particle ay maaaring makipag-ugnay sa pamamagitan ng pagpapalitan ng virtual na mga photon, at ang bawat isa sa kanila ay maaaring kinakatawan ng grapiko sa pamamagitan ng tinatawag na mga diagram ng Feynman. Bukod sa pagbibigay ng isang madaling gamitin na larawan ng proseso na isinasaalang-alang, ang ganitong uri ng diagram ay inireseta nang tumpak kung paano makalkula ang variable na kasangkot. Ang bawat subatomic na proseso ay nagiging mas mahirap kaysa sa nakaraan, at mayroong isang walang katapusang bilang ng mga proseso. Ang teoryang QED, gayunpaman, ay nagsasabi na ang mas kumplikado sa proseso - iyon ay, mas malaki ang bilang ng mga virtual na photon na ipinagpalit sa proseso - mas maliit ang posibilidad na maganap ito. Para sa bawat antas ng pagiging kumplikado, ang mga kontribusyon ng proseso nababawasan ng isang halaga na ibinigay ng α 2 -Saan α ay isang dimensionless dami ng tinatawag na fine-istraktura pare-pareho, na may isang de-numerong halaga na kasing-halaga sa (1 / 137). Kaya, pagkatapos ng ilang mga antas ang kontribusyon ay maaaring pabayaan. Sa isang mas-pangunahing paraan ang kadahilanan α ay nagsisilbing isang sukatan ng lakas ng pakikipag-ugnay sa electromagnetic. Ito ay katumbas ng e 2 / 4πε o [Planck] c, kung saan e ay ang elektron bayad, [Planck] ay Planck 's tapat na hinati sa 2π, c ay ang bilis ng liwanag, at ε o ang mapahintulot ng libreng espasyo.
Ang QED ay madalas na tinatawag na isang perturbation teorya dahil sa maliit na paggalaw ng maayos na istraktura at ang nagbabawas na laki ng mga kontribusyon sa mas mataas na order. Ang kamag-anak na pagiging simple at ang tagumpay ng QED ay ginawa itong isang modelo para sa iba pang mga teorya ng larangan ng quantum. Sa wakas, ang larawan ng mga pakikipag-ugnayan sa electromagnetic bilang pagpapalitan ng mga virtual na partikulo ay dinala sa mga teorya ng iba pang pangunahing mga pakikipag-ugnay ng bagay, ang malakas na puwersa, mahina na puwersa, at ang puwersa ng gravitational. Tingnan din ang teorya ng gauge.
