5 Kvantová teorie pole

Kvantová teorie pole je univerzální teorií popisující chování elementárních částic a jejich vzájemné interakce. Částice i nositelé fyzikálních interakcí jsou v rámci této teorie považovány za excitace jim přiřazených kvantových polí. Jednotlivé částice jakožto excitace kvantového pole se mohou navzájem přeměňovat, vznikat i zanikat.

V rámci kvantové teorie pole jsou s vysokou přesností popsány základní fyzikální interakce. Speciálními případy jsou kvantová elektrodynamika – kvantová teorie elektromagnetických interakcí – a kvantová chromodynamika – teorie silných interakcí. Ve spojení s teorií kalibračních polí poskytla kvantová teorie pole prostředek k formulování sjednocené teorie všech interakcí. Byla vytvořena a experimentálně potvrzena kvantová teorie elektroslabých interakcí sjednocující popis elektromagnetických jevů a jevů, za něž je zodpovědná slabá interakce. V současné době je rozpracovávána obecnější teorie sjednocující popis elektromagnetických, slabých i silných interakcí. Konečným cílem je pak vytvoření jednotné teorie, která by kromě výše uvedených zahrnovala i interakci gravitační.

Vážným problémem kvantové teorie pole je, že ve vyšších řádech poruchových výpočtů diverguje a poskytuje jen nekonečné výsledky. Naštěstí existuje procedura, jak tato nekonečna z teorie odstranit. Ta pak poskytuje data, která jsou v dokonalém souladu s experimentem. Odstraňování nekonečných veličin z kvantově-polních výpočtů je známo jako teorie renormalizace.

Literatura

[1] FORMÁNEK, J. Úvod do relativistické kvantové mechaniky a kvantové teorie pole 1, 2. 1. vyd. Praha: Karolinum, 2000. 932s. ISBN 80-246-0063-3.

… a literatura tam citovaná.

---

---