什么是量子电动力学（qed）？(quantum electrodynamics (qed)?)
量子电动力学（QED）是一种量子场论，解释带电粒子如何通过光子交换（光“量子”，或小包光）相互作用。光子，以及QED中的相互作用，以光速传播。QED被称为规范理论，数学上指定的规范场表示电磁力。该理论还解释了磁性，因为磁性和电是同一潜在力的两种表现形式，即电磁学。。
量子电动力学理论是地球上验证最充分的理论之一，有时给出精确到小数点后十位的结果，是第一个被称为一致和完整的量子场论。QED做出的一个预测被发现精确到百万分之0.0038，这可能是有史以来最精确的物理预测。随着组件数量的增加，计算具有相互作用部分或更大电子轨道的系统行为的正确解变得越来越困难，有些计算需要数十年的计算和验证。。
在自然界的四种力——电磁力、弱核力、强核力和重力——中，电磁力可能是最容易严格解释的，尽管数百名科学家花了几十年的时间才完全解释它。这一理论在40年代后期发展到令人满意的程度，这要归功于Sin Itiro Tomonaga、Julian Schwinger和Richard Feynman的独立工作。由于他们的努力，他们获得了1965年的诺贝尔物理学奖。
如果电磁是宇宙中唯一的自然力，量子电动力学将提供一个完整的解释其确切性质。然而，事实并非如此，人们仍在继续寻找一种综合了所有四种力量的量子场论。此外，在QED中求解方程非常困难，比传统的量子力学问题更困难，因为QED是量子力学对狭义相对论的推广。最著名的与QED相关的图像是理查德·费曼的费曼图，该图使用直线和曲线来分析粒子交换光子进行物理交互的不同方式。。
QED理论在某些情况下仍然会产生数学上的无穷大，尽管这些问题中的许多已经得到解决，但它们仍在一定程度上存在。为了消除这些理论上的缺陷，人们开发了一些特殊的重整化算法。这些无穷大表明，量子电动力学绝不是一个最终的理论，让未来有机会发现一个更精确的理论，一个在其他三种自然力的背景下看待电磁学的理论。
- 发表于 2022-02-08 18:54
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- 分类：科学
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