Kuantum alan kuramı

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Atla: kullan, ara

Parçacık alan kuramı (kuantum alan teorisi), hareketli parçacık sistemlerinin kuantizasyonuyla ilgilenen parçacık mekaniğiyle benzer olarak, alanların hareketli sistemlerine parçacık mekaniğinin uygulamasıdır.

Amaç[değiştir | kaynağı değiştir]

Amacı, çok küçük ve çok yüksek enerjili parçacık sistemlerini içeren sistemlerin süreçlerini anlamaktır. Burada akla gelen ilk önemli soru genellikle şudur: Neden çok yüksek hızlı (göreli) parçacıkları, düşük hızlı (göreli olmayan) parçacıkları kuantize ettiğimiz gibi kuantize edemeyiz? Bu soru değişik bilgi seviyelerinde yanıtlanabilir. Bu yanıtlardan en temel seviyede olanı şudur: Tek bir parçacığın, "Klein-Gordon" denklemi ya da "Dirac" denklemi gibi, dalga denklemini yazmak ve bunların çözümünden eksili (negatif) enerji durumlarını ve diğer tutarsızlıkları görmektir.

Parçacık alan kuramının ilkeleri[değiştir | kaynağı değiştir]

Göreli sistemlerin göreli olmayan sistemler gibi kuantize edilememesinin yukarıda belirtilen nedeni; dikkate aldığımız sistem tek bir parçacıktan dahi oluşmuş olsa, eğer bu parçacık "göreli" hareket yapıyorsa, Einstein'in  E=m c^2 denkleminin, parçacık-antiparçacık çiftlerinin yaratılmasına izin vermesinden dolayı, bu sistemi tek parçacıktan oluşmuş gibi gözönüne alamamamızdan kaynaklanır. Hatta, parçacıkların enerjilerinin toplamı kadar enerji olmasa dahi, çokparçacık durumları pek çok halde ortaya çıkar; ikinci derece "perturbasyon" kuramındaki "intermediate" durumlarda olduğu gibi. Belirsizlik ilkesinin bir diğer ifadesi olan  \Delta E \Delta t \geqslant \hbar eşitsizliğini dikkate alarak, bu durumların çok kısa zaman aralıklarında ortaya çıktıklarını düşünebiliriz.

Çok parçacık kuramını (parçacık alan kuramını) kullanma zorunluluğumuzun daha az belirgin bir nedeni uzayzamandaki bir noktadan bir diğer noktaya hareket yapan sistemin uyması gereken nedensellik ilkesidir.

Kaynaklar[değiştir | kaynağı değiştir]

Peskin M.E., Schröeder D.V., An Introduction to Quantum Field Theory, 1995, Addison-Wesley, s.13