კვანტურ მექანიკას, რომ აღარაფერი ვთქვათ ველის კვანტურ თეორიაზე, აქვს რეპუტაცია, როგორც უცნაური, საშიში და არაინტუიციური. სამეცნიერო საზოგადოებაში არიან ისეთებიც, რომლებიც დღემდე არ აღიარებენ მას. თუმცა, ველის კვანტური თეორია ერთადერთი ექსპერიმენტულად დადასტურებული თეორიაა, რომელსაც შეუძლია ახსნას მიკრონაწილაკების ურთიერთქმედება დაბალი ენერგიით. Რატომ არის ეს მნიშვნელოვანი? ანდრეი კოვტუნი, მოსკოვის ფიზიკისა და ტექნოლოგიის ინსტიტუტის სტუდენტი და ფუნდამენტური ურთიერთქმედების განყოფილების თანამშრომელი, გვეუბნება, თუ როგორ გამოვიყენოთ ეს თეორია ბუნების მთავარ კანონებთან მისასვლელად ან თავად გამოგონებისთვის.

მოგეხსენებათ, ყველა საბუნებისმეტყველო მეცნიერება გარკვეულ იერარქიას ექვემდებარება. მაგალითად, ბიოლოგიასა და ქიმიას აქვს ფიზიკური საფუძველი. და თუ სამყაროს გამადიდებელი შუშით შევხედავთ და ყოველ ჯერზე გავზრდით მის სიძლიერეს, რითაც შევამცირებთ ცოდნას, ნელ-ნელა მივალთ ველის კვანტურ თეორიამდე. ეს არის მეცნიერება, რომელიც აღწერს დედის უმცირესი მარცვლების თვისებებსა და ურთიერთქმედებებს, საიდანაც ჩვენ შექმნილნი ვართ - ნაწილაკები, რომლებსაც ჩვეულებრივ ელემენტარულს უწოდებენ. ზოგიერთი მათგანი - როგორიცაა, მაგალითად, ელექტრონი - თავისთავად არსებობს, ზოგი კი აერთიანებს და ქმნის ნაერთ ნაწილაკებს. ცნობილი პროტონები და ნეიტრონები სწორედ ასეთია - ისინი შედგება კვარკებისგან. მაგრამ თავად კვარკები უკვე ელემენტარულია. ასე რომ, ფიზიკოსების ამოცანაა გაიგონ და გამოიტანონ ამ ნაწილაკების ყველა თვისება და უპასუხონ კითხვას, არის თუ არა რაიმე სხვა, რაც უფრო ღრმაა ფუნდამენტური ფიზიკური კანონების იერარქიაში.

ჩვენი რეალობა არის ველი, ის შედგება ველებისგან და ჩვენ ვართ ამ ველების მხოლოდ ელემენტარული აღგზნები

რადიკალი მეცნიერებისთვის საბოლოო მიზანია სამყაროს შესახებ ცოდნის სრული შემცირება, ნაკლებად რადიკალური მეცნიერებისთვის კი მიკროკოსმოსის ან სუპერმიკროკოსმოსის დახვეწილობაში ღრმად შეღწევა. მაგრამ როგორ არის ეს შესაძლებელი, თუ საქმე გვაქვს მხოლოდ ნაწილაკებთან? პასუხი ძალიან მარტივია. ჩვენ უბრალოდ ვიღებთ მათ და ვაყენებთ მათ, სიტყვასიტყვით ვატეხავთ ერთმანეთს - როგორც ბავშვები, რომლებსაც სურთ რაიმე საინტერესო წვრილმანის მოწყობილობის ნახვა, უბრალოდ ისვრიან იატაკზე და შემდეგ სწავლობენ ფრაგმენტებს. ჩვენ ასევე ვაჯახებთ ნაწილაკებს და შემდეგ ვუყურებთ, რომელი ახალი ნაწილაკები მიიღება შეჯახების დროს და რომელი იშლება ბრწყინვალე იზოლაციაში ხანგრძლივი მოგზაურობის შემდეგ. კვანტურ თეორიაში ყველა ეს პროცესი აღწერილია ეგრეთ წოდებული დაშლისა და გაფანტვის ალბათობით. ველის კვანტური თეორია ეხება ამ სიდიდეების გამოთვლას. მაგრამ არა მხოლოდ მათ.

ვექტორები კოორდინატებისა და სიჩქარის ნაცვლად

კვანტური მექანიკის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ჩვენ აღარ აღვწერთ ფიზიკურ სხეულებს კოორდინატებისა და სიჩქარის გამოყენებით. კვანტურ მექანიკაში ძირითადი კონცეფცია არის მდგომარეობის ვექტორი. ეს არის კვანტური მექანიკური ინფორმაციის ყუთი ფიზიკური სისტემის შესახებ, რომელსაც ჩვენ ვსწავლობთ. და მე ვიყენებ სიტყვას "სისტემა", რადგან მდგომარეობის ვექტორი არის ის, რაც აღწერს როგორც ელექტრონის, ასევე ბებიას მდგომარეობას, რომელიც სკამზე ასუფთავებს თესლს. ანუ ამ კონცეფციას აქვს ძალიან ფართო გაშუქება. და ჩვენ გვინდა ვიპოვოთ ყველა სახელმწიფო ვექტორი, რომელიც შეიცავდა ყველა ინფორმაციას, რომელიც ჩვენ გვჭირდება შესწავლილი ობიექტის შესახებ.

გარდა ამისა, ბუნებრივია დავსვათ კითხვა: „მაგრამ როგორ ვიპოვოთ ეს ვექტორები და შემდეგ გამოვყოთ ის, რაც გვინდა მათგან?“. აქ კვანტური მექანიკის შემდეგი მნიშვნელოვანი კონცეფცია გვეხმარება - ოპერატორი. ეს არის წესი, რომლითაც ერთი მდგომარეობის ვექტორი ენიჭება მეორეს. ოპერატორებს უნდა ჰქონდეთ გარკვეული თვისებები და ზოგიერთი მათგანი (მაგრამ არა ყველა) ამოიღებს ინფორმაციას მდგომარეობის ვექტორებიდან ჩვენთვის საჭირო ფიზიკური რაოდენობების შესახებ. ასეთ ოპერატორებს ფიზიკური სიდიდეების ოპერატორებს უწოდებენ.

გაზომეთ ის, რისი გაზომვაც რთულია

კვანტური მექანიკა თანმიმდევრულად წყვეტს ორ პრობლემას - სტაციონარული და ევოლუციური და თავის მხრივ. სტაციონარული პრობლემის არსი არის ყველა შესაძლო მდგომარეობის ვექტორის განსაზღვრა, რომელსაც შეუძლია ფიზიკური სისტემის აღწერა მოცემულ დროს. ასეთი ვექტორები არის ფიზიკური სიდიდეების ოპერატორების ეგრეთწოდებული საკუთრივვექტორები. საწყის მომენტში მათი განსაზღვრის შემდეგ, საინტერესოა, როგორ განვითარდება ისინი, ანუ შეიცვლება დროთა განმავლობაში.

მიონი არის არასტაბილური ელემენტარული ნაწილაკი, რომელსაც აქვს უარყოფითი ელექტრული მუხტი და სპინი 1⁄2. ანტიმუონი არის ანტინაწილაკი საპირისპირო ნიშნის კვანტური რიცხვებით (მუხტის ჩათვლით), მაგრამ თანაბარი მასით და სპინით.

მოდით შევხედოთ ევოლუციურ პრობლემას ელემენტარული ნაწილაკების თეორიის თვალსაზრისით. დავუშვათ, რომ გვინდა ელექტრონისა და მისი პარტნიორის - პოზიტრონის შეჯახება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჩვენ გვაქვს მდგომარეობის ვექტორი-1, რომელიც აღწერს ელექტრონ-პოზიტრონის წყვილს გარკვეული მომენტით საწყის მდგომარეობაში. შემდეგ კი გვინდა გავარკვიოთ, რა ალბათობით, ელექტრონისა და პოზიტრონის შეჯახების შემდეგ, იბადება მიონი და ანტიმუონი. ანუ სისტემა აღწერილი იქნება მდგომარეობის ვექტორით, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას მიონისა და მისი ანტიპარტნიორის შესახებ, ასევე გარკვეული მომენტებით საბოლოო მდგომარეობაში. აქ არის თქვენთვის ევოლუციური პრობლემა - გვინდა გავარკვიოთ, რა ალბათობით გადახტება ჩვენი კვანტური სისტემა ერთი მდგომარეობიდან მეორეში.

მოდით, გადავჭრათ ასევე ფიზიკური სისტემის გადასვლის პრობლემა მდგომარეობიდან 1-დან 2-ზე. ვთქვათ, თქვენ გაქვთ ბუშტი. მას სურს A წერტილიდან B წერტილამდე მისვლა და არსებობს მრავალი წარმოდგენა, რომლითაც მას შეეძლო ეს მოგზაურობა. მაგრამ ყოველდღიური გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ თუ თქვენ ისვრით ბურთს გარკვეული კუთხით და გარკვეული სიჩქარით, მაშინ მას მხოლოდ ერთი რეალური გზა აქვს. კვანტური მექანიკა სხვაგვარად ამბობს. ის ამბობს, რომ ბურთი ყველა ამ ტრაექტორიის გასწვრივ ერთდროულად მოძრაობს. თითოეულ ტრაექტორიას აქვს თავისი (დიდი ან მცირე) წვლილი ერთი წერტილიდან მეორეზე გადასვლის ალბათობაში.

ველები

ველის კვანტურ თეორიას ასე უწოდებენ, რადგან ის თავისთავად არ აღწერს ნაწილაკებს, არამედ უფრო ზოგად ერთეულებს, რომლებსაც ველებს უწოდებენ. ველის კვანტურ თეორიაში ნაწილაკები ველების ელემენტარული მატარებლები არიან. წარმოიდგინეთ ოკეანეების წყლები. დაე, ჩვენი ოკეანე მშვიდი იყოს, მის ზედაპირზე არაფერი ადუღდეს, ტალღები, ქაფი და ა.შ. ჩვენი ოკეანე არის ველი. ახლა წარმოიდგინეთ მარტოხელა ტალღა - ტალღის მხოლოდ ერთი მწვერვალი გორაკის სახით, რომელიც წარმოიქმნება რაიმე სახის მღელვარების შედეგად (მაგალითად, წყალში შეჯახების შედეგად), რომელიც ახლა მოგზაურობს ოკეანის უზარმაზარ სივრცეებში. ეს არის ნაწილაკი. ეს ანალოგია ასახავს მთავარ იდეას: ნაწილაკები არის ველების ელემენტარული აგზნება. ამრიგად, ჩვენი რეალობა ველია და ჩვენ მხოლოდ ამ ველების ელემენტარული აღგზნებისაგან შედგება. იმავე ველებით დაბადებული მათი კვანტები შეიცავს მათი წინამორბედების ყველა თვისებას. ასეთია ნაწილაკების როლი სამყაროში, რომელშიც ერთდროულად არსებობს მრავალი ოკეანე, რომელსაც ველებს უწოდებენ. კლასიკური თვალსაზრისით, თავად ველები ჩვეულებრივი რიცხვითი ფუნქციებია. ისინი შეიძლება შედგებოდეს მხოლოდ ერთი ფუნქციისგან (სკალარული ველები), ან შეიძლება შედგებოდეს მრავალი ფუნქციისგან (ვექტორული, ტენსორული და სპინორული ველი).

მოქმედება

ახლა დროა კიდევ ერთხელ გავიხსენოთ, რომ თითოეული ტრაექტორია, რომლის გასწვრივაც ფიზიკური სისტემა გადის მდგომარეობიდან 1-დან 2-მდე, იქმნება გარკვეული ალბათობის ამპლიტუდით. თავის ნაშრომში ამერიკელმა ფიზიკოსმა რიჩარდ ფეინმანმა თქვა, რომ ყველა ტრაექტორიის წვლილი თანაბარია სიდიდით, მაგრამ განსხვავდება ფაზის მიხედვით. მარტივი სიტყვებით, თუ თქვენ გაქვთ ტალღა (ამ შემთხვევაში, კვანტური ალბათობის ტალღა), რომელიც მიემგზავრება ერთი წერტილიდან მეორეში, ფაზა (გაყოფილი 2π კოეფიციენტზე) მიუთითებს რამდენი რხევა ჯდება ამ გზაზე. ეს ფაზა არის რიცხვი, რომელიც გამოითვლება გარკვეული წესის გამოყენებით. და ამ რიცხვს ქმედება ჰქვია.

სამყაროს საფუძველი, ფაქტობრივად, სილამაზის ცნებაა, რომელიც აისახება ტერმინში „სიმეტრია“.

მოქმედებასთან ასოცირდება ძირითადი პრინციპი, რომელზეც ახლა აგებულია ყველა გონივრული მოდელი, რომელიც აღწერს ფიზიკას. ეს არის უმცირესი მოქმედების პრინციპი და, მოკლედ, მისი არსი შემდეგია. დავუშვათ, რომ გვაქვს ფიზიკური სისტემა - ეს შეიძლება იყოს წერტილი ან ბურთი, რომელსაც სურს გადავიდეს ერთი ადგილიდან მეორეზე, ან შეიძლება იყოს რაიმე სახის ველის კონფიგურაცია, რომელსაც სურს შეიცვალოს და გახდეს განსხვავებული კონფიგურაცია. მათ შეუძლიათ ამის გაკეთება მრავალი გზით. მაგალითად, ნაწილაკი დედამიწის გრავიტაციულ ველში ერთი წერტილიდან მეორეში გადასვლას ცდილობს და ჩვენ ვხედავთ, რომ ზოგადად, მას ამის გაკეთება უსასრულოდ ბევრი საშუალება აქვს. მაგრამ ცხოვრება ვარაუდობს, რომ სინამდვილეში, მოცემულ საწყის პირობებში, არსებობს მხოლოდ ერთი ტრაექტორია, რომელიც საშუალებას მისცემს მას მოხვდეს ერთი წერტილიდან მეორეზე. ახლა - უმცირესი მოქმედების პრინციპის არსებამდე. გარკვეული წესის მიხედვით, თითოეულ ტრაექტორიას ვანიჭებთ რიცხვს, რომელსაც ქმედება ეწოდება. შემდეგ ჩვენ შევადარებთ ყველა ამ რიცხვს და ვირჩევთ მხოლოდ იმ ტრაექტორიებს, რომლებისთვისაც მოქმედება იქნება მინიმალური (ზოგიერთ შემთხვევაში, მაქსიმალური). უმცირესი მოქმედების ბილიკების არჩევის ამ მეთოდის გამოყენებით, შეგიძლიათ მიიღოთ ნიუტონის კანონები კლასიკური მექანიკისთვის ან განტოლებები, რომლებიც აღწერს ელექტროენერგიას და მაგნიტიზმს!

რჩება ნარჩენი, რადგან არ არის ძალიან ნათელი, როგორი რიცხვია ეს - მოქმედება? თუ კარგად არ დააკვირდებით, მაშინ ეს არის რაღაც აბსტრაქტული მათემატიკური სიდიდე, რომელსაც, ერთი შეხედვით, არანაირი კავშირი არ აქვს ფიზიკასთან - გარდა იმისა, რომ ის შემთხვევით ასახავს ჩვენთვის ნაცნობ შედეგს. სინამდვილეში, ყველაფერი ბევრად უფრო საინტერესოა. უმცირესი მოქმედების პრინციპი თავდაპირველად მიღებული იქნა ნიუტონის კანონების შედეგად. შემდეგ მის საფუძველზე ჩამოყალიბდა სინათლის გავრცელების კანონები. მისი მიღება ასევე შესაძლებელია ელექტროენერგიის და მაგნიტიზმის კანონების აღწერის განტოლებიდან, შემდეგ კი საპირისპირო მიმართულებით - უმცირესი მოქმედების პრინციპიდან იმავე კანონებამდე მისვლა.

აღსანიშნავია, რომ განსხვავებული, ერთი შეხედვით, თეორიები ერთსა და იმავე მათემატიკურ ფორმულირებას იძენენ. და ეს მიგვიყვანს შემდეგ დაშვებამდე: არ შეიძლება ჩვენ თვითონ გამოვიგონოთ ბუნების კანონები უმცირესი მოქმედების პრინციპის გამოყენებით და შემდეგ ექსპერიმენტში ვეძებოთ? ჩვენ შეგვიძლია და ვაკეთებთ! ეს არის ამ არაბუნებრივი და ძნელად გასაგები პრინციპის მნიშვნელობა. მაგრამ ის მუშაობს, რაც გვაიძულებს ვიფიქროთ მასზე, როგორც სისტემის ფიზიკურ მახასიათებლებზე და არა როგორც თანამედროვე თეორიული მეცნიერების აბსტრაქტულ მათემატიკური ფორმულირებაზე. ასევე მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ჩვენ არ შეგვიძლია დავწეროთ რაიმე მოქმედება, რასაც ჩვენი ფანტაზია გვეუბნება. როდესაც ვცდილობთ გავარკვიოთ, როგორი უნდა იყოს შემდეგი ფიზიკური ველის თეორია, ვიყენებთ იმ სიმეტრიებს, რომლებიც ფიზიკურ ბუნებას აქვს და სივრცე-დროის ფუნდამენტურ თვისებებთან ერთად, შეგვიძლია გამოვიყენოთ მრავალი სხვა საინტერესო სიმეტრია, რომელსაც ჯგუფის თეორია გვეუბნება. (ზოგადი ალგებრის განყოფილება, რომელიც შეისწავლის ალგებრულ სტრუქტურებს, რომლებსაც უწოდებენ ჯგუფებს და მათ თვისებებს. - დაახლ. რედ.).

სიმეტრიის სილამაზეზე

აღსანიშნავია, რომ ჩვენ მივიღეთ არა მხოლოდ კანონების შეჯამება, რომლებიც აღწერს ზოგიერთ ბუნებრივ მოვლენას, არამედ თეორიულად მივიღეთ ისეთი კანონები, როგორიცაა ნიუტონის ან მაქსველის განტოლებები. და მიუხედავად იმისა, რომ ველის კვანტური თეორია აღწერს ელემენტარულ ნაწილაკებს მხოლოდ დაბალ ენერგეტიკულ დონეზე, ის უკვე კარგად ემსახურებოდა ფიზიკოსებს მთელ მსოფლიოში და ჯერ კიდევ არის ერთადერთი თეორია, რომელიც გონივრულად აღწერს ჩვენი სამყაროს შემადგენელი ყველაზე პატარა აგურის თვისებებს. სინამდვილეში, მეცნიერებს სურთ დაწერონ ასეთი მოქმედება, მხოლოდ კვანტური, რომელიც შეიცავს ბუნების ყველა შესაძლო კანონს ერთდროულად. მიუხედავად იმისა, რომ წარმატებას მიაღწია, ჩვენთვის საინტერესო ყველა კითხვას ვერ გადაჭრის.

ბუნების კანონების ღრმა გაგების საფუძველია გარკვეული არსებები, რომლებიც ბუნებით წმინდა მათემატიკურია. ახლა კი, სამყაროს სიღრმეში შეღწევის მცდელობისთვის, ადამიანმა უნდა მიატოვოს მაღალი ხარისხის, ინტუიციურად გასაგები არგუმენტები. კვანტურ მექანიკაზე და ველის კვანტურ თეორიაზე საუბრისას, ძალიან რთულია გასაგები და საილუსტრაციო ანალოგიების პოვნა, მაგრამ ყველაზე მნიშვნელოვანი, რაც მინდა გადმოგცეთ, არის ის, რომ სამყარო დაფუძნებულია, ფაქტობრივად, სილამაზის კონცეფციაზე, რომელიც აისახება. ტერმინში "სიმეტრია". სიმეტრია უნებურად ასოცირდება სილამაზესთან, როგორც ეს იყო, მაგალითად, ძველ ბერძნებში. და ზუსტად სიმეტრიები, კვანტური მექანიკის კანონებთან ერთად, უდევს საფუძვლად მსოფლიოს უმცირესი სამშენებლო ბლოკების განლაგებას, რომელთა მიღწევაც ფიზიკოსებმა შეძლეს.

ყველა წიგნის ჩამოტვირთვა შესაძლებელია უფასოდ და რეგისტრაციის გარეშე.

ახალი. ე.ზი. მოკლედ კვანტური ველის თეორია. 2009 წელი. 616 გვ. djvu. 9.1 მბ.
თავის მონოგრაფიაში ცნობილი თეორიული ფიზიკოსი ენტონი ზი ამ საკითხში შემოაქვს თეორიული ფიზიკის ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან და რთულ მონაკვეთს, ველის კვანტურ თეორიას. წიგნი ეხება საკითხების ძალიან ფართო სპექტრს: რენორმალიზაციას და ლიანდაგის უცვლელობას, p-ნორმის ჯგუფი და ეფექტური მოქმედება, სიმეტრიები და მათი სპონტანური რღვევა, ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკა და მატერიის შედედებული მდგომარეობა. ამ თემაზე ადრე გამოქვეყნებული წიგნებისგან განსხვავებით, E.Zee-ს ნაშრომი ფოკუსირებულია გრავიტაციაზე და განიხილავს ველის კვანტური თეორიის გამოყენებას თანამედროვე შედედებული მატერიის თეორიაში.

ამოღებულია საავტორო უფლებების მფლობელების მოთხოვნით

ნივთიერებები.

ახალი. ბელოკუროვი ვ.ვ., შირკოვი დ.ვ. ნაწილაკების ურთიერთქმედების თეორია. 1986წ 160 გვერდი djvu. 1.5 მბ.
წიგნი შეიცავს პრეზენტაციას განვითარების ისტორიისა და ელემენტარული ნაწილაკების ურთიერთქმედების თეორიის ამჟამინდელი მდგომარეობის შესახებ. წიგნის მთავარი ამოცანაა ველის კვანტური თეორიის განვითარების სურათის მიცემა იმ ფორმით, რომელიც ხელმისაწვდომი იქნება ფიზიკოსებისთვის, რომლებიც არ მუშაობენ ამ სფეროში. ძირითადი იდეების ქრონოლოგიური განვითარების მონახაზთან ერთად, წარმოდგენილია რენორმალიზაციის თეორია და რენორმალიზაციის ჯგუფი, ლიანდაგის თეორიები, ელექტროსუსტი ურთიერთქმედების მოდელი და კვანტური ქრომოდინამიკა და კვლევის უახლესი სფეროები, რომლებიც დაკავშირებულია გაერთიანებასთან. ყველა ურთიერთქმედება და სუპერსიმეტრია.
სტუდენტებისთვის, მაგისტრატურის სტუდენტებისთვის და სხვადასხვა ფიზიკური სპეციალობის მეცნიერებისთვის, რომლებიც დაინტერესებულნი არიან ელემენტარული ნაწილაკების თეორიის პრობლემებით.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ანდრეევი. ნახევარი მთელი რიცხვის სპინის მქონე ნაწილაკების თეორია. ატომური დონეების ჰიპერ დახვეწილი სტრუქტურა. 2003 წ 55 გვერდი djvu. ზომა 430 Kb.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ახიეზერი, ბერესტეცკი. კვანტური ელექტროდინამიკა. ზომა 6.3 Mb.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ა.ბოგუში. შესავალი ელექტროსუსტი ურთიერთქმედების ველის თეორიაში. მე-2 გამოცემა. 2003 წ 361 გვ. djvu. 19.8 მბ.
წიგნში სისტემატურად და ნათლად არის გადმოცემული ელემენტარული ნაწილაკების ველის კლასიკური (მეორე კვანტიზაციის გარეშე) თეორიის საფუძვლები, მათი ელექტრომაგნიტური და სუსტი (ელექტროსუსტი) ურთიერთქმედება. მოკლედ არის აღწერილი თავისუფალი მასიური და უმასური ნაწილაკების ველები სპინით 0, 1 და 1/2. განხილულია საწყისი პოზიციები და დეტალურად არის გაანალიზებული ელექტროსუსტი ურთიერთქმედების ვაინბერგ-გლაშოუ-სალამის ლიანდაგის თეორიის აგების ძირითადი ეტაპები. განხილულია და გამოიყენება ველის კლასიკურ თეორიაში ელექტრომაგნიტური და სუსტი პროცესების აღწერისა და გამოთვლის მარტივი სქემა, რომელიც დაფუძნებულია გრინის ფუნქციის მეთოდისა და პერტურბაციის თეორიის გამოყენებაზე. მოცემულია თავისუფალი და ურთიერთმოქმედი ველების წარმოდგენილი თეორიის ერთიანი მატრიცული ფორმულირება.
შექმნილია მკვლევარებისთვის, მასწავლებლებისთვის, კურსდამთავრებულებისთვის და სტუდენტებისთვის. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სასწავლო დამწყები ამ საგნის შესწავლისთვის.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

A.A. ბელავინის რედაქტორი. ინსტანტონები, სიმები და კონფორმალური ველის თეორია: სტატიების კრებული. 2002 წ 448 გვ. djvu. 4.0 მბ.
კრებული შედგება 24 ნაშრომისგან, რომლებიც ეძღვნება ველის თანამედროვე კვანტური თეორიის საკითხებს (კრიტიკული ფენომენების კონფორმული სიმეტრია, ფაქტორიზებული გაფანტვა ორგანზომილებიან თეორიებში, ინსტატონები და მონოპოლები ლიანდაგის თეორიებში, რელატივისტური სიმების ურთიერთქმედება) და მის მათემატიკურ ანალიზს (ალგებრული ტოპოლოგია). უსასრულო განზომილებიანი ტყუილის ალგებრების თეორია, კვანტური ჯგუფების თეორია და ა.შ.). 1970-1990 წლებში სტატიები იბეჭდებოდა ადგილობრივ და უცხოურ პერიოდულ გამოცემებში. ეს წიგნი არის თეორიული ფიზიკის ინსტიტუტთან ასოცირებული ადამიანთა ჯგუფის ნაშრომების კრებული. ლ.დ. ლანდაუ. ამ ნაშრომებმა მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა ველის თანამედროვე კვანტური თეორიის, მათ შორის სიმების თეორიის ფორმირებაში, ასევე მათემატიკის რიგ სფეროებში.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ნ.ნ. ბოგოლიუბოპი, დ.ვ. შირკოვი. კვანტური ველები. სახელმძღვანელო. 1980 წ 319 გვ. djvu. 3.7 მბ.
ბოლო წლებში უნივერსიტეტის ფიზიკის დეპარტამენტების სასწავლო გეგმაში მტკიცე ადგილი დაიკავა კურსმა რელატივისტური კვანტური ველების შესახებ, რომლებიც მატერიის კვანტური თეორიის საფუძველს წარმოადგენს. ეს წიგნი ჩაფიქრებულია, როგორც სახელმძღვანელო, რომელიც განკუთვნილია საგნის პირველად სტუდენტებისთვის, წიგნის გეგმა მიჰყვება ამავე ავტორების ცნობილი მონოგრაფიის პირველ ნახევრებს „კვანტიზებული ველების თეორიაში შესავალი“ და შეიცავს ხაზოვან ექსპოზიციას. კვანტური ველების თეორია, დაწყებული თავისუფალი კლასიკური ველებიდან და დამთავრებული დივერგენციების აღმოფხვრის ტექნიკით.პერტურბაციის თეორიაში. პრეზენტაცია აღნიშნულ მონოგრაფიასთან შედარებით საგრძნობლად გამარტივებულია. თითოეული აბზაცის მასალა უხეშად შეესაბამება საათნახევრიან ლექციას, წიგნის სრული შინაარსი კი ერთწლიან კურსს. დანართში შეტანილი ტექნიკური მასალა და წიგნის ბოლოს შვიდი დავალების სახით განთავსებული ამოცანებისა და სავარჯიშოების ნაკრები განკუთვნილია სემინარებისთვის.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ვ.ვ. ბელოკუროვი, დ.ვ. შირკოვი. ნაწილაკების ურთიერთქმედების თეორია. 1986წ 159 გვ. djvu. 1.5 მბ.
წიგნი შეიცავს პრეზენტაციას განვითარების ისტორიისა და ელემენტარული ნაწილაკების ურთიერთქმედების თეორიის ამჟამინდელი მდგომარეობის შესახებ. წიგნის მთავარი ამოცანაა ველის კვანტური თეორიის განვითარების სურათის მიცემა იმ ფორმით, რომელიც ხელმისაწვდომი იქნება ფიზიკოსებისთვის, რომლებიც არ მუშაობენ ამ სფეროში. ძირითადი იდეების ქრონოლოგიური განვითარების მონახაზთან ერთად, წარმოდგენილია რენორმალიზაციის თეორია და რენორმალიზაციის ჯგუფი, ლიანდაგის თეორიები, ელექტროსუსტი ურთიერთქმედებების მოდელი და კვანტური ქრომოდინამიკა, კვლევის უახლესი სფეროები, რომლებიც დაკავშირებულია ყველაფრის გაერთიანებასთან. ურთიერთქმედება და სუპერსიმეტრია. სტუდენტებისთვის, მაგისტრატურის სტუდენტებისთვის და სხვადასხვა ფიზიკური სპეციალობის მეცნიერებისთვის, რომლებიც დაინტერესებულნი არიან ელემენტარული ნაწილაკების თეორიის პრობლემებით.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ბილენკი. ფეინმანის დიაგრამის ტექნიკის შესავალი. 215 გვერდი ზომა 4.2 Mb. djvu

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ბოგოლიუბოვი N.N., Logunov A.A., Oksak A.I., Todorov I.T. ველის კვანტური თეორიის ზოგადი პრინციპები. 1987. 616 გვ djvu. 10.9 მბ.
ეძღვნება აქსიომური მიმართულების შედეგების სისტემატურ წარმოჩენას ველის კვანტურ თეორიაში. I ნაწილი შეიცავს აუცილებელ ინფორმაციას ფუნქციური ანალიზისა და განზოგადებული ფუნქციების თეორიიდან, ასევე რამდენიმე რთული ცვლადის ფუნქციების თეორიის ელემენტებს. ცენტრალური ადგილი (ნაწილები II-IV) უკავია ველის აქსიომატიურ კვანტურ თეორიაში სხვადასხვა მიდგომებს - ალგებრულ მიდგომას, უაიტმენისა და ლემანის - სიმანზიკ - ზიმერმანის ფორმალიზმებს, S-მატრიცის მეთოდს. აქ წარმოდგენილია ველის კვანტური თეორიის ფუნდამენტური შედეგები - GSR თეორემა, კავშირი სპინისა და სტატისტიკას შორის, ჰააგის თეორემა, გოლდსტოუნის თეორემა და ა.შ. ჩართულია სექციები, რომლებიც ეძღვნება თეორიებს განუსაზღვრელი მეტრიკით. ზოგადი თეორია ილუსტრირებულია აშკარად ამოსახსნელი ორგანზომილებიანი მოდელებით. ნაწილი V შეიცავს განვითარებული აპარატის აპლიკაციებს გაფანტვის ამპლიტუდების ანალიტიკურ თვისებებზე და მაღალი ენერგიების დროს ელემენტარული ნაწილაკების ურთიერთქმედების თეორიაზე. მრავალი სავარჯიშო ტექსტის განუყოფელ ნაწილს ქმნის.
მკვლევარებისთვის, კურსდამთავრებულებისთვის და ველის კვანტური თეორიისა და მათემატიკური ფიზიკის სპეციალობით სტუდენტებისთვის.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

დ.ბიორკენი და ს.დრელი. რელატივისტური კვანტური თეორია. 2 ტომად.
ტომი 1. რელატივისტური კვანტური მექანიკა. მოცულობა: 297 გვერდი djvu. 2.9 მბ. წიგნი, რომელიც დაწერილია ცნობილი ამერიკელი თეორიული ფიზიკოსების მიერ, არის კვანტური ელექტროდინამიკის სისტემატური კურსი. ყველა საკითხის განხილვა ხდება განაწილების ფუნქციის მეთოდის საფუძველზე, რაც პრეზენტაციას მკაფიო და ხელმისაწვდომს ხდის. წიგნში დეტალურადაა განხილული დირაკის განტოლება და მისი ამონახსნების თვისებები, გამრავლების ფუნქციის მეთოდი, რენორმალიზაციების პრობლემა და ნაწილაკების ელექტროდინამიკა ნულოვანი სპინით და ა.შ. შემუშავებული მეთოდები გამოიყენება ელემენტარული ნაწილაკების არაელექტრომაგნიტურ ურთიერთქმედებებზე.
ტომი 2. რელატივისტური კვანტური ველები. 408 გვერდი djvu. 4.1 მბ. იგი თანმიმდევრულად და გააზრებულად ასახავს ველის კვანტური თეორიის საფუძვლებს, ისევე როგორც უამრავ განსაკუთრებულ საკითხს, მათ შორის რენორმალიზაციის ჯგუფის მეთოდებსა და დისპერსიული ურთიერთობების მეთოდებს. ყოველი თავის ბოლოს არის ამოცანები, რომლებიც ხელს უწყობს ზემოაღნიშნულის გაგებას.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

DI. ბლოხინცევი. სივრცე და დრო მიკროსამყაროში. მე-2 გამოცემა. 1982 წ 352 გვ. djvu. 3.1 მბ.
მონოგრაფია ეძღვნება ელემენტარული ნაწილაკების სამყაროს სივრცით-დროითი აღწერის კრიტიკულ ანალიზს. მასში თქვენ ასევე გამოხატავთ აზრს, რომ თანამედროვე თეორიის სირთულეები დაკავშირებულია არასწორ ჰეპმეგრიულ იდეებთან ელემენტარული ნაწილაკების ურთიერთქმედების მცირე დისტანციებზე აღწერისას, მოცემულია ამ სირთულეების დეტალური ანალიზი და ასახულია არაერთი ახალი მიმართულება. სივრცე-დროის ურთიერთობის სხვადასხვა მოდიფიკაცია.
კლასიკური მეცნიერების მიერ მაკროკოსმოსში ფენომენების ანალიზის საფუძველზე შემუშავებულ ჩვეულ გეომეტრიულ ცნებებთან ერთად, ეს წიგნი დიდი ორიგინალურობით წარმოგვიდგენს მიკროკოსმოსში სხვადასხვა გეომეტრიული ურთიერთობის აღწერას: ნაწილაკების კოორდინატებისა და დროის გაზომვა. რელატივისტური და არარელატივისტური შემთხვევები, ნაწილაკების ლოკალიზაცია, სიგნალების გავრცელება არაწრფივი ველის თეორიებში, სივრცე-დროის კვანტიზაცია და ა.შ.
მონოგრაფია ეხება ველის კვანტურ თეორიაში მიკრო- და მაკრომიზეზობრიობის პირობებთან დაკავშირებულ საკითხებს. აქ ბევრი საინტერესო შედეგია, რომელიც ეკუთვნის ავტორს, მაგალითად, კავშირი მიზეზობრიობის დარღვევას მცირე სივრცე-დროის რეგიონებში და დაკვირვებულ პროცესებს შორის ელემენტარული ნაწილაკების გაფანტვისას.
წიგნში წარმოდგენილი შედეგების უმეტესობა მანამდე თითქმის არ გამოქვეყნებულა.
წიგნი განკუთვნილია სტუდენტებისთვის, მაგისტრატურის სტუდენტებისთვის და თეორიული ფიზიკის მკვლევარებისთვის.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ვაინბერგი. ველის კვანტური თეორია. 3 ტომად. წიგნი დაიწერა გამოჩენილმა ამერიკელმა მეცნიერმა და ნობელის პრემიის ლაურეატმა და მოიცავს არა მხოლოდ თეორიის მთავარ კითხვებს, არამედ ბოლო წლების უამრავ იდეას. 2003 წ djvu

ტომი 1. ზოგადი თორიუმი. 650 გვერდი 4.8 Mb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ტომი 2. თანამედროვე აპლიკაციები. 530 გვერდი 4.2 Mb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ტომი 3. სუპერსიმეტრია. 482 გვერდი 6.2 Mb. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ა.ნ. ვასილიევი. ფუნქციური მეთოდები ველის კვანტურ თეორიასა და სტატისტიკაში. 1975 წ 295 გვ. djvu. 7.4 მბ.
მონოგრაფია არის სისტემატური შესავალი ველის კვანტური თეორიის აპარატისა და მისთვის დამახასიათებელი ფუნქციონალური ტექნიკის - სხვადასხვა სიდიდის გამოსახვა ფუნქციონალური და ფუნქციონალური ინტეგრალებით, განტოლებები ვარიაციულ წარმოებულებში და ა.შ. იგი ხაზს უსვამს ამ აპარატის ერთიანობას თეორიული ფიზიკის სრულიად განსხვავებული მონაკვეთებისთვის. : ჩვეულებრივი კვანტური მექანიკა, კვანტური მექანიკა მეორე კვანტიზაციის წარმოდგენაში, რელატივისტური კვანტური ველის თეორია, ევკლიდეს ველის თეორია, სასრული ტემპერატურის კვანტური სტატისტიკა და არაიდეალური გაზისა და სპინის სისტემების კლასიკური სტატისტიკა.
წიგნი განკუთვნილია კვანტური მექანიკის, ველის თეორიისა და სტატისტიკის საფუძვლების გაცნობის მკითხველებისთვის.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

Wentzel G. შესავალი ტალღის ველების კვანტურ თეორიაში. 1947 წ 294 გვ. djvu. 5.9 მბ.
წიგნი შეიცავს ტალღის ველების კვანტური თეორიის სისტემატურ და მკაცრ პრეზენტაციას: ელექტრომაგნიტური, ელექტრონული და მეზონი მის ამჟამინდელ მდგომარეობაში.
წიგნი განკუთვნილია თეორიული ფიზიკოსებისთვის, მაგრამ ის ასევე შეიძლება სასარგებლო იყოს ექსპერიმენტატორებისთვის, რომელთაც სურთ თავიანთი თეორიული ჰორიზონტის გაფართოება.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ჰაიტლერი. გამოსხივების კვანტური თეორია. 1956 წ 485 გვ. djvu. 11.1 მბ.
წიგნი ეძღვნება რადიაციულ ველთან დამუხტული ნაწილაკების ურთიერთქმედებით გამოწვეული ეფექტების სისტემატურ განხილვას. ამ მთავარმა მიზანმა განსაზღვრა წიგნის ძირითადი მახასიათებლები. ავტორის ძირითადი ყურადღება მიიპყრო კონკრეტული შედეგების მიღებაზე, რომლებიც, როგორც წესი, მცირდება რიცხვითი მნიშვნელობებით, რომლებიც დაუყოვნებლივ შედარებულია ექსპერიმენტულ მონაცემებთან. ზოგადი ხასიათის კითხვები წიგნში გარკვეულწილად დაქვემდებარებულ როლს თამაშობს და განიხილება მხოლოდ იმდენად, რამდენადაც ეს აუცილებელია აპლიკაციებისთვის. ეს არის ის, რაც განასხვავებს გამოსხივების კვანტურ თეორიას სხვებისგან. განსაკუთრებით აღსანიშნავია პრეზენტაციის ნათელი და ხელმისაწვდომი ბუნება, რაც წიგნს აქცევს შესანიშნავ საცნობარო ინსტრუმენტად ექსპერიმენტატორებისთვის.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

Grib AA, Mamaev SG, Mostepanenko VM კვანტური ეფექტები ინტენსიურ გარე ველებში. 1980, 296 გვერდი djvu. 3.3 მბ.
პირველად მსოფლიო ლიტერატურაში წარმოდგენილია ვაკუუმ კვანტური ეფექტების თეორია გარე ელექტრომაგნიტურ და გრავიტაციულ ველებში. ბოგოლიუბოვის გარდაქმნების მეთოდის საფუძველზე განიხილება ვაკუუმიდან ნაწილაკების შექმნა გარე ველებით, აგრეთვე ვაკუუმური პოლარიზაცია და სიმეტრიის სპონტანური რღვევა. კვანტური ეფექტები დეტალურად არის გაანალიზებული ერთგვაროვან ელექტრულ ველში, სუპერკრიტიკულ კულონურ ველში, გრავიტაციულ ველში კოსმოლოგიურ სინგულარობასთან და შავ ხვრელებში. წიგნში წარმოდგენილი მასალა კვანტური ველის თეორიის, ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის, ფარდობითობის ზოგადი და ასტროფიზიკის კვეთაზეა.
ზემოაღნიშნული მიმართულებების სპეციალისტებისა და შესაბამისი სპეციალობების უფროსკლასელებისთვის.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

გლიმ, ჯაფი. კვანტური ფიზიკის მათემატიკური მეთოდები. 450 გვერდი djvu, 4.3 Mb.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

სოკო. კვანტური ელექტროდინამიკა. 290 გვერდი ზომა 830 Kb. djvu

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

დევიტ ბ.ს. ჯგუფებისა და ველების დინამიური თეორია. 1987 წ 288 გვ. pdf. 10.4 მბ.
20 წელზე მეტი ხნის წინ დაწერილი ცნობილი ამერიკელი თეორიული ფიზიკოსის მიერ და დამატებული იმავე ავტორის შემდგომი სტატიებით, წიგნი წარმოადგენს კლასიკურ ნაშრომს ლიანდაგის ველებისა და კვანტური გრავიტაციის თეორიაზე. იგი შეიცავს ველის კვანტური თეორიის თანმიმდევრულ კონსტრუქციას, რომელიც დაფუძნებულია გეომეტრიულ და ფუნქციურ მეთოდებზე. წიგნი იძლევა რადიაციული კორექტირების თეორიის სივრცითი-დროითი მიდგომის საფუძვლებს და წარმოადგენს ამ ტიპის ორიგინალურ სისტემურ სახელმძღვანელოს. ტრადიციულ ტექსტებთან ერთად, ის შეიძლება იყოს კარგი შესავალი თანამედროვე ველის კვანტური თეორიისთვის. ამ სფეროში სპეციალიზირებულ თეორიულ ფიზიკოსებს შეუძლიათ გამოიყენონ ის, როგორც ღირებული სახელმძღვანელო, რომელსაც ლიტერატურაში ექვივალენტი არ აქვს.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

დირაკი. ლექციები ველის კვანტურ თეორიაზე. ზომა 1.5 Mb. djvu. 150 გვერდი

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ე.სილერი. კონსტრუქციული კვანტური ველის თეორიასთან და სტატისტიკურ მექანიკასთან კავშირის გაზომვის თეორიები. 1985 წ 225 გვ. djvu. 2.1 მბ.
ცნობილი გერმანელი მეცნიერის მონოგრაფია FRG-დან ეძღვნება კვანტური ლიანდაგის მოდელებს, როგორც დისკრეტულ, ისე უწყვეტს, და მათ კავშირს კვარკის შეზღუდვის პრობლემასთან. ამ შემთხვევაში საგანი განიხილება კონსტრუქციული ველის თეორიისა და სტატისტიკური მექანიკის თვალსაზრისით.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

იციქსონი, ზუბერი. ველის კვანტური თეორია. 2 ტომად. 1984 წ djvu.
ცნობილი ფრანგი თეორეტიკოსების K Idikson-ისა და J-B Zuber-ის წიგნი არის კვანტური ველის თეორიის თანამედროვე კურსი, რომელიც მოიცავს როგორც ფიზიკის ამ სფეროს ძირითად დებულებებს, ასევე ბოლო შედეგებს. წიგნი გამოქვეყნებულია რუსულ თარგმანში ორ ტომად.
ტომი 1. პირველ ტომში ასახულია ველის კვანტური თეორიის საფუძვლები. ეს მოიცავს თავისუფალი ველების თეორიას, ველების კვანტიზაციას, სიმეტრიის ძირითადი თვისებების აღწერას, S მატრიცის თეორიას, ანალიტიკურ თვისებებს, მთელი რიგი ელექტროდინამიკური პროცესების გამოთვლას და ა.შ.
ტომი 2. მეორე ტომში განხილულია რენორმალიზაციების თეორია, ფუნქციონალური მეთოდები, არააბელიური ლიანდაგის ველების თეორია, რენორმალიზაციის ჯგუფი, სინათლის კონუსური დინამიკა და სხვ.
წიგნი განკუთვნილია მეცნიერებისთვის, მაგისტრანტებისთვის და უფროსკლასელებისთვის, რომლებიც ჩართულნი არიან ველის კვანტური თეორიისა და ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის პრობლემებში.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ 1 . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ 2

DI. კაზაკოვი. შესავალი ველის კვანტურ თეორიაში. 2008 წ 64 გვერდი djvu. 339 კბ.
ეს ლექციები იძლევა ელემენტარულ შესავალს ველის კვანტური თეორიის საფუძვლებში. ჩვენი მიზანია დავიწყოთ თავიდანვე და განვიხილოთ ძირითადი ცნებები, რათა ავაშენოთ ფორმალიზმი, რომელიც საჭიროა ფუნდამენტური ურთიერთქმედების სტანდარტული მოდელის ასაშენებლად. მასალა დაყოფილია 5 ლექციად. ფიზტექნიკის კურსი.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

Kushnireiko AN შესავალი ველის კვანტურ თეორიაში. პროკ. შემწეობა უნივერსიტეტებისთვის. 1971. 304 გვ djvu. 2.8 მბ.
ეს გაკვეთილი შეიცავს შესავალს ველის კვანტურ თეორიაში. წიგნი განკუთვნილია უნივერსიტეტებისა და პედაგოგიური ინსტიტუტების ფიზიკურ-მათემატიკური ფაკულტეტების სტუდენტებისთვის. ის შეიძლება სასარგებლო იყოს მეცნიერებისთვის, რომლებიც პირველად იწყებენ ველის კვანტური თეორიის შესწავლას.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ქორჭილა. ლეპტონები და კვარკები. მე-2 გამოცემა. შესწორებული და დამატებული 345 გვ. djv. ზომა 3.4 Mb.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

მომზადება J. რეალისტური კვანტური ფიზიკა. 2005 წელი. 124 გვერდი 122 გვერდი djvu. 2.1 მბ.
წიგნი ეფუძნება ლექციების კურსს, რომლის მასალაც იყო ავტორის კვლევის შედეგები ველის კვანტური თეორიისა და ნაწილაკების ურთიერთქმედების სფეროში (ამჟამად ცნობილია როგორც სტანდარტული მოდელი). წიგნი დაწერილია ცოცხალ და ხელმისაწვდომ ენაზე, რაც მკითხველს საშუალებას აძლევს დაინტერესდეს აღქმისა და გაგებისთვის ამ საკმაოდ რთული თემით. ავტორმა წიგნის ნაწილი მიუძღვნა საკუთარი თვალსაზრისის წარმოჩენას კვანტური ფიზიკის მრავალ პრობლემაზე.
ფიზიკოსთა და მათემატიკოსთა ფართო სპექტრისთვის.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

მ.ე. პესკინი, დ.ვ. შრედერი. შესავალი ველის კვანტურ თეორიაში. 2001 წელი. 784 გვ. djvu. 5.6 მბ.
ამერიკელი ფიზიკოსების, პროფესორების პესკინისა და შრედერის წიგნი არის ველის კვანტური თეორიის (QFT) სახელმძღვანელო. იგი შეესაბამება ბაკალავრიატისა და მაგისტრატურის სტუდენტებისთვის ლექციების სრულფასოვან სამსემესტრულ კურსს. წიგნი მოიცავს სტანდარტულ სექციებთან ერთად, როგორიცაა თავისუფალი ველების კვანტიზაცია და ფეინმანის წესები, ასევე რენორმალიზაციის ჯგუფის იდეებისა და მეთოდების პრეზენტაცია და ფუნქციური ინტეგრაცია. იგი ასევე იძლევა ლიანდაგის ველების თეორიას, სტანდარტული მოდელის ჩათვლით. რამდენიმე წლის წინ გამოსული პესკინისა და შრედერის წიგნმა დიდი პოპულარობა მოიპოვა და უკვე გაიარა ინგლისურ ენაზე ხუთი გამოცემა. მეცნიერებისთვის, მაგისტრანტებისთვის და ფიზიკური და მათემატიკური სპეციალობების სტუდენტებისთვის.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

Penrose R., Rindler W. Spinors და სივრცე-დრო. 2 ტომად. djvu. ერთ არქივში.
ტომი 1. ორსპინორული კალკულუსი და რელატივისტური ველები. 1987 წ 587 გვ. ცნობილი ინგლისელი მეცნიერის პენროუზისა და ცნობილი ამერიკელი მეცნიერის რნდლერის პირველი იმ ფუნდამენტური მონოგრაფია, რომელშიც პირველად მსოფლიო ლიტერატურაში თეორიულ ფიზიკაში ხერხემლის მეთოდებთან დაკავშირებული საკითხების ფართო სპექტრი წარმოდგენილია ერთიანი პოზიციიდან. . ავტორები წარმოადგენენ 2-სპინორიანი კალკულუსს, რომელიც ანიჭებს ფიზიკურ სივრცე-დროს სპინორული სტრუქტურით და ეს აღიქმება, როგორც აღწერის უფრო ღრმა დონე, ვიდრე ჩვეულებრივი მიდგომა მსოფლიო ტენსორების გამოყენებით.
ტომი 2. სპინორის და ტვისტორის მეთოდები სივრცე-დროის გეომეტრიაში. 1988 წ 572 გვ. ცნობილი ინგლისელი მეცნიერის პენროუზისა და ცნობილი ამერიკელი მეცნიერის რინდლერის წიგნი დაიწერა იმავე ავტორების ადრინდელი წიგნის „სპინორები და სივრცე-დრო. ორსპინორული კალკულუსი და რელატივისტური ველები“ ​​(M.: Mnr, 1987), მაგრამ ის სრულიად დამოუკიდებელია, რადგან ასახავს წინა წიგნიდან ყველა საჭირო მასალას. ეს არის ფუნდამენტური მონოგრაფია, რომელშიც პირველად მსოფლიო ლიტერატურაში ერთიანი პოზიციიდან არის წარმოდგენილი თეორიული ფიზიკის ტყუპისცალის მეთოდებთან (პენროუზის მიერ შემოთავაზებული) საკითხების ფართო სპექტრი. ავტორები წარმოადგენენ სპინორისა და ტვისტორის მეთოდებს, რომლებიც ანიჭებენ თავად მანიფოლტის კონცეფციას, რომელიც ტექნოლოგიურ-გეომეტრიული „დინამიკის“ საფუძველს წარმოადგენს, სპინორული (ტვისტორის) სტრუქტურით.
ამისთვის. ზოგადი თეორიული ფიზიკოსები (არა მხოლოდ რელატივისტური ფიზიკის და ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის სფეროში მომუშავე) მათემატიკოსებს, ასევე კურსდამთავრებულებს და შესაბამისი სპეციალობების სტუდენტებს.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

პ რამონი. ველის თეორია. თანამედროვე შესავალი კურსი. 1984 წ 336 გვ. djvu. 3.4 მბ.
პ.რამონის (აშშ) წიგნში კვანტური ველის თეორია (პერტურბაციის თეორიის ფარგლებში) თანმიმდევრულად არის წარმოდგენილი ფუნქციონალური ინტეგრალის კონცეფციის საფუძველზე. ყველა ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოთვლა წარმოდგენილია სრულად, რაც მკითხველს საშუალებას აძლევს არა მხოლოდ გაეცნოს უახლესი ველის კვანტური თეორიის ძირითად იდეებს, არამედ დაეუფლოს რთული გამოთვლების ტექნიკას. ყოველი თავის შემდეგ მოცემულია სავარჯიშოები და დავალებები. წიგნი შეიძლება გახდეს საგნის შემდგომი შესწავლის საფუძველი უფრო სპეციალიზებული მიმოხილვების, მონოგრაფიებისა და ორიგინალური ნაშრომების მეშვეობით, რათა შეავსოს მნიშვნელოვანი ხარვეზი საგანმანათლებლო ლიტერატურაში თანამედროვე ველის კვანტური თეორიის შესახებ.
უფროსი სტუდენტებისთვის, მაგისტრანტებისთვის და დამწყები მეცნიერებისთვის ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის დარგში.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

რედკოვი ვ.მ. ნაწილაკების ველები რიმანის სივრცეში და ლორენცის ჯგუფი. 2008 წ 495 გვ. djvu. 5.4 მბ.
შესწავლილია ელემენტარული ნაწილაკების ტალღური განტოლებები გარე გრავიტაციული ველების არსებობისას, აღწერილი, როგორც სივრცე-დროის ფსევდორიმანის სტრუქტურა. მინკოვსკის სივრცეში დადგენილი ტალღური განტოლებების ზოგადი კოვარიანტული განზოგადება წარმოდგენილია ბოზონებისთვის და ფერმიონებისთვის ერთიანი უნივერსალური ტეტროდე-ვეილ-ფოკ-ივანენკოს ტეტრადის რეცეპტის გამოყენების შედეგად, რომელიც დაფუძნებულია ლორენცის ჯგუფის წარმოდგენაზე. ლორენცის ჯგუფი ასრულებს განმსაზღვრელ და გამაერთიანებელ როლს ნაწილაკების ველების აღწერისას როგორც ბრტყელ, ისე მრუდე სივრცე-დროში; განსხვავება ისაა, რომ ბრტყელ სივრცეში ლორენცის ჯგუფი ასრულებს გლობალური სიმეტრიის როლს ტალღის განტოლებისთვის, ხოლო ფსევდო-რიმანის სივრცეში ის თამაშობს კოორდინატებზე დამოკიდებული ლოკალური სიმეტრიის ჯგუფის როლს. იგი განკუთვნილია თეორიული ფიზიკის დარგში სპეციალიზირებული მეცნიერებისთვის, მაგისტრანტებისთვის და უფროსკლასელებისთვის.
ბიბლიოგრაფია: 1220 სათაური (2008 წლამდე), რის გამოც განთავსდა წიგნი

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ლ.რაიდერი. ველის კვანტური თეორია. 1998 წ 511 გვ. djvu. 5.1 მბ.
ინგლისელი ფიზიკოსის წიგნი არის ველის კვანტური თეორიის სრული და განახლებული შესავალი. წიგნის უმეტესი ნაწილის პრეზენტაცია ეფუძნება ფუნქციონალური ინტეგრაციის ფორმალიზმს, რომელიც არის ძირითადი მეთოდი ლიანდაგის ველების თეორიაში. ავტორი იყენებს დიფერენციალური გეომეტრიისა და ტოპოლოგიის ენას, რომლის მეთოდები ინტენსიურად აღწევს ველის კვანტურ თეორიაში. ბევრი კონკრეტული მაგალითია განხილული, გამოთვლების უმეტესობა დეტალურად არის მოყვანილი.
წიგნი შეიძლება იყოს სასწავლო დამხმარე საშუალება.
ეს წიგნი განკუთვნილია იმ სტუდენტებისთვის, რომლებმაც გადაწყვიტეს გამხდარიყვნენ სპეციალისტები ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის დარგში, მაგრამ ჯერ საკმარისად არ იცნობენ ველის კვანტურ თეორიას.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

რუბაკოვი. კლასიკური ლიანდაგის ველები. ბოზონის თეორიები. 2005 წელი. 300 გვერდი ზომა 4.2 Mb. djvu

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

რუბაკოვი. კლასიკური ლიანდაგის ველები. თეორიები ფერმიონებით. არაკომუტაციური თეორიები. 2005 წელი. 240 გვერდი ზომა 4.0 Mb. djvu

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

ᲐᲐ. სლავნოვი, ლ.დ. ფადეევი. კაზაკოვი. გაზომვის ველების კვანტური თეორიის შესავალი. მე-2 გამოცემა. შესწორებული დაამატეთ. 1988 წ 271 გვ. djvu. 3.1 მბ.
მოცემულია ველის კვანტური თეორიის ფორმულირება გზის ინტეგრალის თვალსაზრისით. წარმოდგენილია არაჰოლონომიური სისტემების კვანტიზაციის ზოგადი მეთოდი და მის საფუძველზე, 2.4 მბ-ით, აგებულია ლიანდაგების ინვარიანტული ველის თეორიების კვანტიზაციის სქემა. ჩამოყალიბებულია ინდიკატორის თეორიების რენორმალიზაციის უცვლელი პროცედურა. განხილულია საზომი ველების გამოყენება ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკაში. წიგნის მეორე გამოცემა (პირველად გამოქვეყნდა 1978 წელს) ამატებს სექციებს ლიანდაგის ველებზე გისოსებზე და აშკარად კოვარიანტულ კვანტიზაციის მეთოდებზე (BRS quantization). გაფართოვდა სექციები, რომლებიც მიეძღვნა S- მატრიცას და ანომალიებს კვანტურ თეორიაში და განხორციელდა მრავალი სხვა ცვლილება და დამატება.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

სადოვსკი. ველის კვანტური თეორია. ტომი 1. წიგნები არის ლექციების გაფართოებული კურსი, რომელსაც ავტორი კითხულობს ურალის სახელმწიფო უნივერსიტეტში შედედებული მატერიის ფიზიკაში სპეციალიზირებული თეორიული ფიზიკოსებისთვის. ალბათ ჩვენი კაფესთვის. TNP ისინი საკმაოდ სუსტია, მაგრამ გამოყენებითი მათემატიკისთვის, მეჩვენება, რომ ისინი საკმაოდ საკმარისია. ზომა 1.0 Mb.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

სადოვსკი. ველის კვანტური თეორია. მოცულობა 2. ზომა 1.1 Mb.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

თირინგი V.E. კვანტური ელექტროდინამიკის პრინციპები. 1964. 225 გვ djvu. 2.4 მბ.
ელემენტარული ნაწილაკები, მათი თვისებები, მათი ურთიერთობა ერთმანეთთან სულ უფრო მეტად ხდება ბოლო წლებში ფუნდამენტური ფიზიკური კვლევის ინტერესის აქცენტი. ჯერჯერობით, ერთადერთი თეორია, რომელიც შეგვიძლია გამოვიყენოთ ელემენტარული ნაწილაკების ქცევის აღსაწერად, არის ტალღის ველების კვანტური თეორია. მიუხედავად იმისა, რომ ეს თეორია არის ერთ-ერთი ყველაზე ფუნდამენტური თეორია, რომელსაც ჩვენ ვფლობთ - ის არა მხოლოდ იწვევს ელემენტარული კვანტური მექანიკის ერთიან გაგებას, არამედ არის პირველი თეორია, რომელიც აერთიანებს კვანტურ თეორიას და ფარდობითობის სპეციალურ ფარდობითობას - ის ჯერ კიდევ არ გახდა საერთო საკუთრება. ყველა ფიზიკოსი. ეს ნაწილობრივ განპირობებულია, ალბათ, მაღალი მათემატიკური მოთხოვნებით, რომლებიც მას აწესებს, მაგრამ ნაწილობრივ ასევე იმის გამო, რომ ამ სფეროს ნაშრომების უმეტესობაში თეორიის ფიზიკური შინაარსი დაფარულია მათემატიკური ფორმალიზმით. ასე რომ, ირკვევა, რომ ველის თეორია ხშირად აღიქმება, როგორც მშრალი მათემატიკური სქემა, რომელზედაც შეიძლება მუშაობა, თუკი შეისწავლება აუცილებელი „თამაშის წესები“, მაგრამ რომელიც არ იძლევა ფიზიკურ გაგებას იმის შესახებ, თუ რა ხდება. ეს წიგნი არის მცდელობა წარმოადგინოს კვანტური ველის თეორიის ერთ-ერთი ყველაზე უსაფრთხოდ გასაგები ნაწილი - კვანტური ელექტროდინამიკა - მისი არსებითი მახასიათებლებით. ამავდროულად, ჩვენ ვცდილობდით შეგვეტანა შეძლებისდაგვარად ყველაფერი, რაც საჭიროდ ჩანდა ფიზიკური გაგებისთვის და უფრო მეტად შეგვეწირა ფორმალური მათემატიკური დეტალები. წიგნი არავითარ შემთხვევაში არ უნდა იყოს ენციკლოპედია ამ სფეროში, არამედ იმ საინტერესო და ფიზიკურად დამაკმაყოფილებელი შედეგების კრებული, რაც აქამდე იქნა მიღებული.
გამოთვლების სავარჯიშოსთვის წიგნის ბოლოს დამატებულია ამოცანების კრებული ამონახსნებით. მაგრამ წიგნის რეალური გაგებისთვის, საკითხში გამოუცდელმა მკითხველმა, რა თქმა უნდა, ერთხელ მაინც უნდა გამოიტანოს ყველა ფორმულა.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

რ.ფეინმანი. კვანტური ელექტროდინამიკა. 1998 წ 215 გვ. djv. ზომა 3.4 Mb.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

წველიკი. ველის კვანტური თეორია შედედებული მატერიის ფიზიკაში. 2004 წ 320 გვერდი ზომა 3.5 Mb. djvu

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

შვარც ა.ს. ველის კვანტური თეორია და ტოპოლოგია. 1980 წ 416 გვ. djvu. ზომა 5.4 Mb.
ბოლო წლებში ტოპოლოგია მტკიცედ შევიდა ფიზიკის მათემატიკურ არსენალში. ბევრი რამ გაკეთდა მისი დახმარებით, პირველ რიგში ველის კვანტურ თეორიაში. ფართო პერსპექტივები იხსნება ტოპოლოგიის გამოყენებისთვის ფიზიკის სხვა სფეროებში. ამ წიგნის მთავარი მიზანია ტოპოლოგიური მეთოდებით მიღებული ველის კვანტური თეორიის შედეგების წარმოჩენა. თუმცა, ის ასევე განმარტავს შედედებული მატერიის თეორიის ზოგიერთ ტოპოლოგიურ საკითხს. წიგნი ასევე შეიცავს ფიზიკოსებზე ორიენტირებულ პრეზენტაციას ტოპოლოგიის საფუძვლების შესახებ და არსებით ინფორმაციას სიცრუის ჯგუფებისა და ალგებრების თეორიის შესახებ. ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკაში გამოყენებული ძირითადი ლაგრანგების შესახებ თავის ჩართვა წიგნს დამოუკიდებელ ხდის ველის კვანტური თეორიის სახელმძღვანელოებისგან. ტოპოლოგიის აპლიკაციებით დაინტერესებული ფიზიკოსებისთვის და მათემატიკოსებისთვის, რომლებსაც სურთ გაეცნონ ველის კვანტურ თეორიას და მასში გამოყენებულ მათემატიკურ მეთოდებს.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .ჩამოტვირთეთ

Schweber S. შესავალი რელატივისტური კვანტური ველის თეორიაში. 1963 წ 835 გვ. djvu. 11.4 მბ.
წიგნის ძირითადი ნაწილი შეიცავს თეორიის აპარატისა და მისი ყველაზე მნიშვნელოვანი შედეგების სისტემატურ დეტალურ აღწერას. ამავდროულად, ავტორი ყურადღებას აქცევს ძირითადად თეორიის ფუნდამენტურ ასპექტებს და ილუსტრაციების როლს კონკრეტულ ეფექტებს უტოვებს. ეს, რა თქმა უნდა, წიგნის ნაკლი იქნებოდა, ჩვენს ლიტერატურაში რომ არ ყოფილიყო ბერესტეცკისა და ახიეზერის წიგნი, რომელშიც ეფექტების თვისებები საკმაოდ სრულად არის წარმოდგენილი. შვებერის კურსი უნდა იყოს შემდეგი ნაბიჯი.

ველის კვანტური თეორია (QFT), უსასრულო რაოდენობის თავისუფლების ხარისხის მქონე რელატივისტური სისტემების კვანტური თეორია (რელატივისტური ველები), რომელიც წარმოადგენს თეორიულ საფუძველს მიკრონაწილაკების, მათი ურთიერთქმედების და ურთიერთგარდაქმნების აღწერისთვის.

კვანტური ველები.კვანტური (კვანტური) ველი არის კლასიკური ველის ცნებების სინთეზი, როგორიცაა ელექტრომაგნიტური და კვანტური მექანიკის ალბათობების ველი. თანამედროვე კონცეფციების მიხედვით, კვანტური ველი მატერიის ყველაზე ფუნდამენტური და უნივერსალური ფორმაა.

კლასიკური ელექტრომაგნიტური ველის იდეა წარმოიშვა ელექტრომაგნიტიზმის ფარადეი-მაქსველის თეორიაში და შეიძინა თანამედროვე ფორმა ფარდობითობის სპეციალურ თეორიაში, რომელიც მოითხოვდა ეთერის, როგორც ელექტრომაგნიტური პროცესების მატერიალური მატარებლის უარყოფას. ამ შემთხვევაში, ველი არ არის რაიმე საშუალების მოძრაობის ფორმა, არამედ მატერიის სპეციფიკური ფორმა. ნაწილაკებისგან განსხვავებით, კლასიკური ველი მუდმივად იქმნება და ნადგურდება (გამოსხივებული და შეიწოვება მუხტებით), აქვს თავისუფლების უსასრულო რაოდენობა და არ არის ლოკალიზებული სივრცე-დროის გარკვეულ წერტილებში, მაგრამ შეუძლია მასში გავრცელება, გადასცემს სიგნალს (ურთიერთქმედება ) ერთი ნაწილაკიდან მეორეზე სასრული სიჩქარით, რომელიც არ აღემატება სინათლის სიჩქარეს გ.

კვანტიზაციის შესახებ იდეების გაჩენამ გამოიწვია კლასიკური იდეების გადახედვა სინათლის ემისიის და შთანთქმის მექანიზმის უწყვეტობის შესახებ და დასკვნამდე, რომ ეს პროცესები ხდება დისკრეტულად - ელექტრომაგნიტური ველის კვანტების - ფოტონების ემისია და შთანთქმის გზით. სურათს, რომელიც წარმოიშვა წინააღმდეგობრივი კლასიკური ფიზიკის თვალსაზრისით, როდესაც ფოტონები შეადარეს ელექტრომაგნიტურ ველს და ზოგიერთი ფენომენის ინტერპრეტაცია შეიძლებოდა მხოლოდ ტალღების თვალსაზრისით, ხოლო სხვები - მხოლოდ კვანტების ცნების დახმარებით, ეწოდა კორპუსკულური. -ტალღური დუალიზმი. ეს წინააღმდეგობა მოგვარდა კვანტური მექანიკის იდეების ველზე თანმიმდევრული გამოყენებით. ელექტრომაგნიტური ველის დინამიური ცვლადები - პოტენციალი A, φ და ელექტრული და მაგნიტური ველების სიძლიერე E, H - გახდა კვანტური ოპერატორები, ექვემდებარება გარკვეულ პერმუტაციურ ურთიერთობებს და მოქმედებენ ტალღის ფუნქციაზე (ამპლიტუდა ან მდგომარეობის ვექტორი). სისტემა. ამრიგად, წარმოიშვა ახალი ფიზიკური ობიექტი - კვანტური ველი, რომელიც აკმაყოფილებს კლასიკური ელექტროდინამიკის განტოლებებს, მაგრამ აქვს კვანტური მექანიკური ოპერატორები, როგორც მისი მნიშვნელობები.

კვანტური ველის ცნების შემოღება ასევე დაკავშირებულია ψ(x,t) ნაწილაკის ტალღურ ფუნქციასთან, რომელიც არის არა დამოუკიდებელი ფიზიკური სიდიდე, არამედ ნაწილაკის მდგომარეობის ამპლიტუდა: ნებისმიერი ფიზიკური სიდიდის ალბათობა. ნაწილაკთან დაკავშირებული გამონათქვამები განისაზღვრება ψ-ში ბიწრფივი. ამრიგად, კვანტურ მექანიკაში ყოველ მატერიალურ ნაწილაკთან ასოცირდება ახალი ველი – ალბათობის ამპლიტუდების ველი. მრავალი ნაწილაკების განზოგადება, რომლებიც აკმაყოფილებენ განსხვავებულობის პრინციპს (იდენტურობა პრინციპთან) ნიშნავს, რომ ოთხგანზომილებიანი სივრცე-დროის ერთი ველი, რომელიც კვანტური მექანიკის ოპერატორია, საკმარისია ყველა ნაწილაკების აღსაწერად. ეს მიიღწევა ახალ კვანტურ მექანიკურ წარმოდგენაზე გადასვლით - საოკუპაციო რიცხვების წარმოდგენაზე (ან მეორე კვანტიზაციის წარმოდგენაზე).

ამ გზით შემოღებული ოპერატორის ველი მსგავსია კვანტიზებული ელექტრომაგნიტური ველის და მისგან განსხვავდება მხოლოდ ლორენცის ჯგუფის წარმოდგენის არჩევით და, შესაძლოა, კვანტიზაციის მეთოდით. ელექტრომაგნიტური ველის მსგავსად, ერთი ასეთი ველი შეესაბამება მოცემული სახის იდენტური ნაწილაკების მთლიანობას; მაგალითად, დირაკის ერთი ოპერატორის ველი აღწერს სამყაროს ყველა ელექტრონს (და პოზიტრონს).

ამრიგად, კლასიკური ფიზიკის ველები და ნაწილაკები შეიცვალა ცალკეული ფიზიკური ობიექტებით - კვანტური ველები ოთხგანზომილებიან სივრცე-დროში, თითო ნაწილაკების ან ველებისთვის (კლასიკური). ნებისმიერი ურთიერთქმედების ელემენტარული აქტი იყო რამდენიმე ველის ურთიერთქმედება სივრცე-დროის ერთ წერტილში, ან - კორპუსკულარულ ენაზე - ერთი ნაწილაკების ლოკალური და მყისიერი გარდაქმნა მეორეში. კლასიკური ურთიერთქმედება ნაწილაკებს შორის მოქმედი ძალების სახით გამოდის, რომ არის მეორადი ეფექტი, რომელიც გამოწვეულია ურთიერთქმედების გადამტანი ველის კვანტების გაცვლით.

თავისუფალი ველები და ტალღა-ნაწილაკების ორმაგობა.არსებობს QFT ველი და კორპუსკულური წარმოდგენები. საველე მიდგომაში განიხილება შესაბამისი კლასიკური ველის თეორია, რომელიც შემდეგ კვანტიზებულია ვ.ჰაიზენბერგის და ვ.პაულის მიერ შემოთავაზებული ელექტრომაგნიტური ველის კვანტიზაციის მოდელის მიხედვით და შემდეგ აგებულია მისი კორპუსკულური ინტერპრეტაცია. თავდაპირველი კონცეფცია აქ არის ველი u a (x) (ინდექსი a ჩამოთვლის ველის კომპონენტებს), განსაზღვრულია თითოეულ სივრცე-დროის წერტილში x = (ct, x) და ახორციელებს ლორენცის ჯგუფის ერთგვარ წარმოდგენას. გარდა ამისა, თეორია აგებულია ლაგრანგის ფორმალიზმის გამოყენებით: ადამიანი ირჩევს ლოკალურს [ე.ი. ე.ი. დამოკიდებულია მხოლოდ ველის კომპონენტებზე u a (x) და მათი პირველი წარმოებულები ∂ μ u a (x) = ∂u a (x) / ∂x μ = u μ a (x) 3) ერთ წერტილში x] კვადრატული პუანკარე-უცვლელი ლაგრანგული L(x) = L(u a, ∂ μ u b) და უმცირესი მოქმედების პრინციპიდან δS = δ∫d 4 xL(x) = 0 ვიღებთ მოძრაობის განტოლებებს. კვადრატული ლაგრანგისთვის ისინი წრფივია - თავისუფალი ველები აკმაყოფილებს სუპერპოზიციის პრინციპს.

ნოეთერის თეორემის ძალით S მოქმედების უცვლელობა თითოეულ ერთპარამეტრულ ჯგუფთან მიმართებაში გულისხმობს u a-ს და ∂ μ u b-ის ერთი ინტეგრალური ფუნქციის კონსერვაციას (დროის დამოუკიდებლობას), რომელიც პირდაპირ არის მითითებული თეორემით. ვინაიდან პუანკარეს ჯგუფი თავისთავად შეიცავს 10 პარამეტრს, 10 სიდიდე (რომლებსაც ზოგჯერ ფუნდამენტურ დინამიურ სიდიდეებს უწოდებენ) აუცილებლად არის დაცული QFT-ში: ენერგიის იმპულსის ვექტორის Р μ ოთხი კომპონენტი და კუთხური იმპულსის ექვსი კომპონენტი - სამი კომპონენტი. განზომილებიანი კუთხოვანი იმპულსი М i = (1/2) ε ijk M jk და სამი ე.წ. გაძლიერება N i = c -1 M 0i (i,j,k= 1,2,3, ε ijk - ერთეული სრულიად ანტისიმეტრიული ტენსორი; შეჯამება იგულისხმება განმეორებით ინდექსებზე). მათემატიკური თვალსაზრისით Р μ , M i , N i არიან პუანკარეს ჯგუფის გენერატორები.

კანონიკური კვანტიზაცია, კვანტური მექანიკის ზოგადი პრინციპების მიხედვით, არის ის, რომ განზოგადებული კოორდინატები (ანუ ველის ყველა კომპონენტის მნიშვნელობების სიმრავლე u 1 ,..., u N სივრცის x ყველა წერტილში რაღაც დროს t) ხოლო განზოგადებული მომენტი π b (x, t) = ∂L/∂u b (x, t) გამოცხადებულია სისტემის მდგომარეობის (მდგომარეობის ვექტორის) ამპლიტუდაზე მოქმედ ოპერატორებად და მათზე დაწესებულია კომუტაციური ურთიერთობები:

კვანტიზაციის ალტერნატიული ვარიანტი, კოვარიანტული კვანტიზაცია, მოიცავს პერმუტაციური ურთიერთობების დამყარებას ველის ოპერატორებზე ორ თვითნებურ წერტილებზე x და y რელატივისტურ სიმეტრიულ ფორმაში:

სადაც D m არის პაული-ჯორდანის პერმუტაციის ფუნქცია, რომელიც აკმაყოფილებს კლეინ-ფოკ-გორდონის განტოლებას (შემდგომში გამოყენებულია ერთეულების სისტემა ħ = c = 1, ħ არის პლანკის მუდმივი).

კორპუსკულარული მიდგომისას, თავისუფალი ნაწილაკების მდგომარეობის ვექტორებმა უნდა შექმნან პუანკარეს ჯგუფის შეუქცევადი წარმოდგენა, რომელიც ფიქსირდება Casimir ოპერატორების მნიშვნელობების დაყენებით (ოპერატორები, რომლებიც მოძრაობენ ჯგუფის P μ, M i და ათივე გენერატორით. N i): მასის კვადრატული ოპერატორი m 2 = Ρ μ Ρ μ და ჩვეულებრივი (სამგანზომილებიანი) სპინის კვადრატი, ხოლო ნულოვან მასაზე - სპირალურობის ოპერატორი (სპინის პროექცია მოძრაობის მიმართულებით). სპექტრი m 2 უწყვეტია, ხოლო სპინის სპექტრი დისკრეტული, მას შეიძლება ჰქონდეს მთელი ან ნახევარმთლიანი მნიშვნელობები: 0,1/2,1,... ბორის მაგნეტონის ერთეულებში. გარდა ამისა, აუცილებელია მდგომარეობის ვექტორის ქცევის დაზუსტება კოორდინატთა ღერძების კენტი რაოდენობის ასახვისას. თუ ნაწილაკს აქვს სხვა მახასიათებლები (ელექტრული მუხტი, იზოსპინი და ა.შ.), მაშინ ამას შეესაბამება ახალი კვანტური რიცხვები; აღვნიშნოთ ისინი ასოთ.

საოკუპაციო რიცხვების წარმოდგენისას იდენტური ნაწილაკების სიმრავლის მდგომარეობა ფიქსირდება ყველა ერთნაწილაკიანი მდგომარეობის საოკუპაციო რიცხვებით n p,s,τ. თავის მხრივ, მდგომარეობის ვექტორი |n p,s,τ) იწერება მოქმედების შედეგად ვაკუუმ მდგომარეობაზე |0) (მდგომარეობა, რომელშიც საერთოდ არ არის ნაწილაკები) შექმნის ოპერატორების a + (p, s). , τ):

(3)

შექმნის ოპერატორები a + და ჰერმიციული კონიუგატი ანიჰილაციის ოპერატორები a - აკმაყოფილებენ პერმუტაციურ ურთიერთობებს

(4)

სადაც პლუს და მინუს ნიშნები შესაბამისად შეესაბამება ფერმი - დირაკის და ბოზე - აინშტაინის კვანტიზაციას, ხოლო საოკუპაციო ნომრები არის ნაწილაკების რიცხვის ოპერატორების საკუთრივ მნიშვნელობები n р, s, τ = a + aˉ.

თეორიის ლოკალური თვისებების გასათვალისწინებლად, აუცილებელია a ± ოპერატორების გადათარგმნა კოორდინატად წარმოდგენაში და შექმნას და განადგურების ოპერატორების სუპერპოზიცია. ნეიტრალური ნაწილაკებისთვის ეს შეიძლება გაკეთდეს უშუალოდ ლორენც-კოვარიანტული ველის განსაზღვრით

მაგრამ დამუხტული ნაწილაკებისთვის ეს მიდგომა მიუღებელია: ოპერატორები a τ + და τ ˉ (5) გაზრდის ერთს და შეამცირებს მუხტს მეორეზე და მათ წრფივ კომბინაციას არ ექნება გარკვეული თვისებები ამ მხრივ. ამიტომ, ლოკალური ველის ფორმირებისთვის აუცილებელია შექმნის ოპერატორების a τ + დაწყვილება განადგურების ოპერატორებთან a τ ˉ არა ერთი და იგივე ნაწილაკების, არამედ ახალი ნაწილაკების, რომლებიც აცნობიერებენ პუანკარეს ჯგუფის ერთსა და იმავე წარმოდგენას, ე.ი. იგივე მასა და სპინი, მაგრამ განსხვავდება დამუხტვის საწყისი ნიშნისგან (ყველა მუხტის ნიშნები τ).

პაულის თეორემადან გამომდინარეობს, რომ მთელი რიცხვის სპინის ველებისთვის, რომელთა ველის ფუნქციები ცალსახად წარმოადგენენ ლორენცის ჯგუფებს, ბოზე-აინშტაინის მიხედვით კვანტიზებული კომუტატორები - ან - პროპორციულია ფუნქციის Dm(x - y) და ქრება ფუნქციის გარეთ. სინათლის კონუსი, ხოლო ნახევარმთლიანი სპინის ველების ორმნიშვნელოვანი წარმოდგენის რეალიზებისთვის, იგივე მიიღწევა ანტიკომუტატორებისთვის [u(x), u(y)] + ან + ფერმი-დირაკის კვანტიზაციით. ველის ფუნქციების u ან v, v* დამაკმაყოფილებელი წრფივი განტოლებები და თავისუფალი ნაწილაკების a τ ± და ~ τ ± ოპერატორების შექმნა კვანტურ-მექანიკურ მდგომარეობებში არის ტალღა-ნაწილაკის ორმაგობის ზუსტი მათემატიკური აღწერა. ~ τ± ოპერატორების მიერ „დაბადებულ“ ახალ ნაწილაკებს, რომელთა გარეშეც შეუძლებელი იყო ადგილობრივი ველების აგება, ორიგინალთან მიმართებაში ანტინაწილაკებს უწოდებენ. ყოველი დამუხტული ნაწილაკისთვის ანტინაწილაკის არსებობის გარდაუვალობა თავისუფალი ველების კვანტური თეორიის ერთ-ერთი მთავარი დასკვნაა.

საველე ურთიერთქმედება.თავისუფალი ველის განტოლებების ამონახსნები პროპორციულია ნაწილაკების შექმნისა და განადგურების ოპერატორებთან სტაციონარულ მდგომარეობებში, ანუ მათ შეუძლიათ მხოლოდ სიტუაციების აღწერა, სადაც ნაწილაკებს არაფერი ემართებათ. აგრეთვე იმ შემთხვევების გასათვალისწინებლად, როდესაც ზოგიერთი ნაწილაკი გავლენას ახდენს სხვის მოძრაობაზე ან გადაიქცევა სხვებზე, აუცილებელია მოძრაობის განტოლებები არაწრფივი გავხადოთ, ანუ ლაგრანგში, ველებში კვადრატული ტერმინების გარდა, უფრო მაღალი ხარისხის ტერმინებიც შევიყვანოთ. . ურთიერთქმედება ლაგრანგური L int (x) შეიძლება იყოს ველებისა და მათი პირველი წარმოებულების ნებისმიერი ფუნქცია, რომელიც აკმაყოფილებს რიგ პირობას: სივრცე-დროის წერტილი x; 2) რელატივისტური ინვარიანტობა, რისთვისაც L int (x) უნდა იყოს სკალარი ლორენცის გარდაქმნების მიმართ; 3) უცვლელობა შიდა სიმეტრიების ჯგუფებიდან გარდაქმნებისას, ასეთის არსებობის შემთხვევაში, განხილული მოდელისთვის. რთული ველების მქონე თეორიებისთვის, ასევე არსებობს მოთხოვნა, რომ ლაგრანგიანი იყოს ჰერმიტიული, რაც უზრუნველყოფს ყველა პროცესის ალბათობის პოზიტიურობას.

გარდა ამისა, შეიძლება მოითხოვოს თეორიის უცვლელი გარკვეული დისკრეტული ტრანსფორმაციების დროს, როგორიცაა სივრცითი ინვერსია P, დროის შებრუნება T და მუხტის კონიუგაცია C (ნაწილაკების ჩანაცვლება ანტინაწილაკებით). დადასტურებულია (CPT თეორემა), რომ ნებისმიერი ურთიერთქმედება, რომელიც აკმაყოფილებს 1-3 პირობებს, აუცილებლად უნდა იყოს უცვლელი ამ სამი დისკრეტული ტრანსფორმაციის ერთდროული შესრულების მიმართ.

ლაგრანგის ურთიერთქმედების მრავალფეროვნება, რომლებიც აკმაყოფილებენ 1-3 პირობებს, ისეთივე ფართოა, როგორც ლაგრანგის ფუნქციების მრავალფეროვნება კლასიკურ მექანიკაში. თუმცა, თეორიაში კვანტიზაციის შემდეგ, სინგულარობის პრობლემა ჩნდება, როდესაც ოპერატორები მრავლდებიან ერთ წერტილში, რაც იწვევს ეგრეთ წოდებულ ულტრაიისფერი დივერგენციების პრობლემას (იხ. Divergences in QFT). მათი აღმოფხვრა კვანტურ ელექტროდინამიკაში რენორმალიზაციების საშუალებით (QED) გამოყო რენორმალიზებადი ურთიერთქმედებების კლასი. პირობა 4 - ხელახალი ნორმალიზების პირობა - აღმოჩნდება ძალიან შემზღუდველი და მისი დამატება 1-3 პირობებთან იძლევა მხოლოდ ურთიერთქმედებას L int-თან, რომლებსაც აქვთ დაბალი ხარისხის პოლინომების ფორმა განხილულ ველებში და ნებისმიერი მაღალი სპინების ველები. ზოგადად გამორიცხულია განხილვისაგან. ამრიგად, რენორმალიზებადი QFT-ში ურთიერთქმედება არ იძლევა (კლასიკური და კვანტური მექანიკისგან განსხვავებით) რაიმე თვითნებურ ფუნქციებს: როგორც კი არჩეულია ველების კონკრეტული ნაკრები, L int-ში თვითნებობა შემოიფარგლება ურთიერთქმედების მუდმივების ფიქსირებული რაოდენობით (დაწყვილების მუდმივები). ).

QFT განტოლებების სრული სისტემა ურთიერთქმედებით (ჰაიზენბერგის წარმოდგენაში) შედგება სრული ლაგრანგურიდან მიღებული მოძრაობის განტოლებებისაგან და კანონიკური პერმუტაციური მიმართებებისაგან (1). ასეთი პრობლემის ზუსტი გადაწყვეტა შესაძლებელია მხოლოდ მცირე რაოდენობის შემთხვევაში (მაგალითად, ზოგიერთი მოდელისთვის ორგანზომილებიან სივრცე-დროში).

მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია ურთიერთქმედების წარმოდგენაზე გადასვლაზე, რომელშიც u a (x) ველები აკმაყოფილებს თავისუფალი ველების მოძრაობის წრფივ განტოლებებს და ურთიერთქმედების და თვითმოქმედების მთელი გავლენა გადადის ამპლიტუდის დროებით ევოლუციაზე. მდგომარეობა Ф, რომელიც ახლა არ არის მუდმივი, მაგრამ იცვლება ისეთი განტოლების შესაბამისად, როგორიცაა შროდინგერის განტოლება:

უფრო მეტიც, ჰამილტონის H int (t) ურთიერთქმედება ამ წარმოდგენაში დამოკიდებულია დროზე u a (x) ველების მეშვეობით, ემორჩილება თავისუფალ განტოლებებს და რელატივისტურ-კოვარიანტულ პერმუტაციურ მიმართებებს (2); ამრიგად, კანონიკური კომუტატორების (1) აშკარა გამოყენება ურთიერთქმედების ველებისთვის არასაჭირო აღმოჩნდება. გამოცდილებასთან შესადარებლად მოგვარებულია ნაწილაკების გაფანტვის პრობლემა, რომლის ფორმულირებაში ვარაუდობენ, რომ ასიმპტომურად, როგორც t → -∞ (+∞), სისტემა იყო სტაციონარულ მდგომარეობაში (მოვა სტაციონარულ მდგომარეობაში) Ф -∞ (Ф +∞), და Ф ±∞ ისეთია, რომ მათში არსებული ნაწილაკები არ ურთიერთქმედებენ დიდი ორმხრივი მანძილების გამო, ასე რომ ნაწილაკების ყველა ურთიერთგავლენა ხდება მხოლოდ სასრულ დროში t = 0-თან ახლოს და გარდაქმნის Ф -∞ შევიდა Ф +∞ = SF -∞ . ოპერატორ S-ს ეწოდება გაფანტვის მატრიცა (ან S-მატრიცა); მისი მატრიცის ელემენტების კვადრატების მეშვეობით

(7)

მოცემული საწყისი მდგომარეობიდან Ф i ზოგიერთ საბოლოო მდგომარეობამდე Ф f გადასვლის ალბათობაა გამოხატული, ანუ სხვადასხვა პროცესის ეფექტური მონაკვეთები. ამრიგად, S-მატრიცა შესაძლებელს ხდის ფიზიკური პროცესების ალბათობის პოვნას Ф(t) ამპლიტუდით აღწერილი დროის ევოლუციის დეტალებში ჩაღრმავების გარეშე. მიუხედავად ამისა, S- მატრიცა ჩვეულებრივ აგებულია განტოლების (6) საფუძველზე, რომელიც აღიარებს ფორმალურ გადაწყვეტას კომპაქტური ფორმით.

(8)

ქრონოლოგიური შეკვეთის ოპერატორის გამოყენებით T, რომელიც აწყობს ყველა საველე ოპერატორს დროის კლებადობით t \u003d x 0. გამოხატულება (8) არის (6) განტოლების თანმიმდევრული ინტეგრაციის პროცედურის სიმბოლური ჩანაწერი - ∞-დან + ∞-მდე უსასრულოდ მცირე დროის ინტერვალებით (t, t + ∆t), და არა გამოსაყენებელი ამონახსნი. მატრიცის ელემენტების გამოსათვლელად (7), აუცილებელია გაფანტვის მატრიცის წარმოდგენა ნორმალური პროდუქტის სახით, ვიდრე ქრონოლოგიური, რომელშიც შექმნის ყველა ოპერატორი არის განადგურების ოპერატორების მარცხნივ. ერთი ნაწარმოების მეორედ გადაქცევა პრობლემის გადაჭრის ნამდვილი სირთულეა.

პერტურბაციის თეორია.ამ მიზეზით, პრობლემის კონსტრუქციულად გადასაჭრელად, უნდა მივმართოთ ვარაუდს, რომ ურთიერთქმედება სუსტია, ანუ, რომ ურთიერთქმედება ლაგრანგის L int მცირეა. შემდეგ შესაძლებელია ქრონოლოგიური მაჩვენებლის გაფართოება გამოსახულებაში (8) პერტურბაციის თეორიის სერიად და მატრიცის ელემენტები (7) გამოისახება პერტურბაციის თეორიის ყოველი რიგით, შესაბამისი რაოდენობის მარტივი ქრონოლოგიური პროდუქტების მატრიცული ელემენტების მეშვეობით. ლაგრანგელთა ურთიერთქმედება. ეს ამოცანა პრაქტიკულად შესრულებულია ფეინმანის დიაგრამის ტექნიკისა და ფეინმანის წესების გამოყენებით. უფრო მეტიც, თითოეულ ველს u a (x) ახასიათებს მისი მიზეზობრივი გრინის ფუნქცია (გამავრცელებელი, ან განაწილების ფუნქცია) D c aa '(x - y), დიაგრამებზე გამოსახული ხაზით და თითოეული ურთიერთქმედება - დაწყვილების მუდმივითა და a. მატრიცის კოეფიციენტი შესაბამისი ტერმინიდან L int-ში, დიაგრამაზე გამოსახული წვეროს სახით. ფეინმანის დიაგრამის ტექნიკა მარტივი გამოსაყენებელი და ძალიან ვიზუალურია. დიაგრამები შესაძლებელს ხდის წარმოადგინოს ნაწილაკების გამრავლების (ხაზები) და ურთიერთ გარდაქმნების (წვეროები) პროცესები - რეალური საწყის და საბოლოო მდგომარეობებში და ვირტუალური შუალედური (შიდა ხაზებზე). განსაკუთრებით მარტივი გამონათქვამები მიიღება ნებისმიერი პროცესის მატრიცული ელემენტებისთვის, აშლილობის თეორიის ყველაზე დაბალი რიგის მიხედვით, რომლებიც შეესაბამება ეგრეთ წოდებულ ხის დიაგრამებს, რომლებსაც არ აქვთ დახურული მარყუჟები - იმპულსების წარმოდგენაზე გადასვლის შემდეგ, ინტეგრაცია არ რჩება. მათ. ძირითადი QED პროცესებისთვის, მატრიცის ელემენტების ასეთი გამონათქვამები მიღებული იქნა QFT-ის გაჩენის გარიჟრაჟზე, 1920-იანი წლების ბოლოს და აღმოჩნდა, რომ გონივრულად შეესაბამებოდა გამოცდილებას (კორესპონდენციის დონეა 10ˉ 2 -10ˉ 3, ე.ი. წვრილი სტრუქტურის მუდმივი α). თუმცა, ამ გამონათქვამების რადიაციული შესწორებების გამოთვლა (დაკავშირებული უფრო მაღალ მიახლოებასთან) კონკრეტულ სირთულეებს წააწყდა. ასეთი შესწორებები შეესაბამება დიაგრამებს ვირტუალური ნაწილაკების ხაზების დახურული მარყუჟებით, რომელთა მომენტები არ არის დაფიქსირებული კონსერვაციის კანონებით, და მთლიანი შესწორება უდრის ყველა შესაძლო მომენტიდან მიღებული შენატანების ჯამს. აღმოჩნდა, რომ უმეტეს შემთხვევაში ინტეგრალები ვირტუალური ნაწილაკების მომენტებზე, რომლებიც წარმოიქმნება ამ წვლილის შეჯამებიდან, განსხვავდება UV რეგიონში, ანუ თავად შესწორებები აღმოჩნდება არა მხოლოდ მცირე, არამედ უსასრულო. გაურკვევლობის მიმართების მიხედვით, დიდი იმპულსები შეესაბამება მცირე დისტანციებს. აქედან გამომდინარე, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ განსხვავებების ფიზიკური წარმოშობა ურთიერთქმედების ლოკალურობის კონცეფციაშია.

განსხვავებები და რენორმალიზაციები. მათემატიკურად, დივერგენციების გამოჩენა განპირობებულია იმით, რომ D c (x) გამავრცელებლები არიან სინგულარული (უფრო ზუსტად, განზოგადებული) ფუნქციები, რომლებსაც სინათლის კონუსის სიახლოვეს x 2 ≈ 0 აქვთ სინგულარები, როგორიცაა პოლუსები და დელტა ფუნქციები. x2-ში. ამრიგად, მათი პროდუქტები, რომლებიც წარმოიქმნება მატრიცის ელემენტებში, რომლებიც შეესაბამება დიაგრამებში დახურულ მარყუჟებს, ცუდად არის განსაზღვრული მათემატიკური თვალსაზრისით. ამ პროდუქტების ფურიეს გარდაქმნების იმპულსი შეიძლება არ არსებობდეს, მაგრამ ფორმალურად შეიძლება გამოიხატოს განსხვავებული იმპულსის ინტეგრალებით.

ულტრაიისფერი დივერგენციების პრობლემა პრაქტიკულად მოგვარდა (ანუ მიღებულ იქნა სასრული გამონათქვამები ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიზიკური რაოდენობებისთვის) 1940-იანი წლების მეორე ნახევარში რენორმალიზაციების (რენორმალიზაციების) იდეის საფუძველზე. ამ უკანასკნელის არსი ის არის, რომ კვანტური რყევების უსასრულო ეფექტები, რომლებიც შეესაბამება დიაგრამების დახურულ მარყუჟებს, შეიძლება დაიყოს ფაქტორებად, რომლებსაც აქვთ სისტემის საწყისი მახასიათებლების შესწორების ხასიათი. შედეგად, მასები და შეერთების მუდმივები g იცვლება ურთიერთქმედების გამო, ანუ ხდება მათი რენორმალიზება. ამ შემთხვევაში, ულტრაიისფერი დივერგენციების გამო, რენორმალიზებელი დანამატები უსასრულოდ დიდი აღმოჩნდება. რენორმალიზაციის მიმართებები, რომლებიც აკავშირებს საწყის, ეგრეთ წოდებულ შიშველ მასებს m 0 და შიშველ მუხტებს (დაწყვილების მუდმივები) g 0 ფიზიკურ m, g-თან:

(9)

(სადაც Z m, Z g არის რენორმალიზების ფაქტორები) აღმოჩნდება სინგულარული. სინგულარობის თავიდან აცილების მიზნით, შემოღებულია დივერგენციების დამხმარე რეგულაცია. m 0 და g 0-სთან ერთად, რადიაციული შესწორებების ∆m, ∆g და Z i რენორმალიზების ფაქტორების არგუმენტები m 0 და g 0-თან ერთად შეიცავს სინგულარულ დამოკიდებულებებს დამხმარე რეგულარიზაციის პარამეტრებზე. განსხვავებები აღმოიფხვრება რენორმალიზებული მასებისა და მუხტების (დაწყვილების მუდმივების) იდენტიფიცირებით მათ ფიზიკურ მნიშვნელობებთან.

QFT მოდელების კლასს, რომლებისთვისაც ყველა UV განსხვავება გამონაკლისის გარეშე შეიძლება "ამოღებულ იქნეს" მასების რენორმალიზაციის ფაქტორებში და დაწყვილების მუდმივებში, ეწოდება რენორმალიზებადი თეორიების კლასს. ამ თეორიებში, მატრიცის ყველა ელემენტი და გრინის ფუნქციები, შედეგად, გამოხატულია არაინგულარული გზით ფიზიკური მასების, მუხტებისა და კინემატიკური ცვლადების თვალსაზრისით. ამ განცხადების მათემატიკური საფუძველია ბოგოლიუბოვ-პარასიუკის რენორმალიზების თეორემა, რომლის საფუძველზეც საკმაოდ მარტივად მიიღება მატრიცის ელემენტების სასრული ერთმნიშვნელოვანი გამონათქვამები.

არარენორმალიზებულ მოდელებში შეუძლებელია ყველა განსხვავების „შეგროვება“ მასების და მუხტების რენორმალიზებამდე. ასეთ თეორიებში, პერტურბაციის თეორიის ყოველ ახალ წესრიგში, წარმოიქმნება ახალი განსხვავებული სტრუქტურები, ანუ ისინი შეიცავს უსასრულო რაოდენობის პარამეტრებს. თეორიების ამ კლასში შედის, მაგალითად, გრავიტაციის კვანტური თეორია.

რენორმალიზებადი QFT მოდელები ხასიათდება, როგორც წესი, განზომილებიანი დაწყვილების მუდმივებით, ლოგარითმულად განსხვავებული წვლილით შეწყვილების მუდმივებისა და ფერმიონის მასების რენორმალიზაციაში და სკალარული ნაწილაკების მასების კვადრატულად განსხვავებული რადიაციული კორექტირებით (ასეთის არსებობის შემთხვევაში). ასეთი მოდელებისთვის, რენორმალიზაციის შედეგად, მიიღება რენორმალიზებული პერტურბაციის თეორია, რომელიც ემსახურება პრაქტიკული გამოთვლების საფუძველს.

გარდაქმნებს (9), რომლებიც აკავშირებენ შიშველი და რენორმალიზებადი ურთიერთქმედების მუდმივებს, აქვთ ჯგუფური ხასიათი და ქმნიან უწყვეტ ჯგუფს, რომელსაც ეწოდება რენორმალიზაციის ჯგუფი (რენორმალიზების ჯგუფი). როდესაც მასშტაბი იცვლება, გრინის ფუნქციები მრავლდება ფაქტორებზე, რომლებიც არაწრფივია დამოკიდებული ურთიერთქმედების მუდმივებზე და გამოითვლება აშლილობის თეორიით, ხოლო თავად ურთიერთქმედების მუდმივები იცვლება (9) მიხედვით. ამ მასშტაბის ტრანსფორმაციის შესაბამისი რენორმალიზაციის ჯგუფის დიფერენციალური განტოლებების ამოხსნით, შეიძლება მივიღოთ დახურული ამონახსნები, როგორც ეფექტური ურთიერთქმედების მუდმივების ფუნქციები, რაც დამოკიდებულია მასშტაბზე, რომელიც შეესაბამება აშლილობის თეორიის უსასრულო სერიის ჯამს. ეს საშუალებას იძლევა, კერძოდ, ვიპოვოთ გრინის ფუნქციების მაღალენერგეტიკული და დაბალენერგიული ასიმპტოტიკები.

ფუნქციური ინტეგრალი. QFT-ში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს გრინის სრული ფუნქციები, რომლებიც მოიცავს ურთიერთქმედების ეფექტებს. ისინი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ტერმინების უსასრულო ჯამებით, რომლებიც შეესაბამება ფეინმანის სულ უფრო რთულ დიაგრამებს ფიქსირებული რაოდენობისა და ტიპის გარე ხაზებით. ასეთ სიდიდეებს შეიძლება მივცეთ ფორმალური განმარტებები ან ველის ოპერატორების ქრონოლოგიური პროდუქტების ვაკუუმური საშუალოების მეშვეობით ურთიერთქმედების წარმოდგენაში და S-მატრიცაში (რომელიც ექვივალენტურია სრულის Γ-პროდუქტების ვაკუუმური საშუალოების, ე.ი. ჰაიზენბერგის ოპერატორები), ან წარმომქმნელი ფუნქციის ფუნქციური წარმოებულების მეშვეობით, რომლებიც წარმოდგენილია ფუნქციური ინტეგრალის სახით, რაც დამოკიდებულია u a (x) ველების J a (x) დამხმარე კლასიკურ წყაროებზე. QFT-ში ფუნქციების გენერირების ფორმალიზმი სტატისტიკური ფიზიკის შესაბამისი ფორმალიზმის ანალოგია. ის საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ განტოლებები ფუნქციურ წარმოებულებში გრინის სრული ფუნქციებისა და წვეროების ფუნქციებისთვის, საიდანაც, თავის მხრივ, შეიძლება მიიღოთ სტატისტიკური ფიზიკის კორელაციური ფუნქციის განტოლებათა ჯაჭვის მსგავსი ინტეგრო-დიფერენციალური განტოლებების უსასრულო ჯაჭვი.

ფუნქციონალური ინტეგრალური მეთოდი, რომელმაც მნიშვნელოვანი განვითარება მიიღო 1970-იანი წლებიდან, განსაკუთრებით არააბელიური ლიანდაგის ველების თეორიაში, წარმოადგენს QFT-მდე ბილიკის ინტეგრალების კვანტური მექანიკური მეთოდის განზოგადებას. QFT-ში, ასეთი ინტეგრალები შეიძლება ჩაითვალოს ფორმულებად შესაბამისი კლასიკური გამონათქვამების (მაგალითად, კლასიკური გრინის ფუნქცია მოცემულ გარე ველში მოძრავი ნაწილაკებისთვის) საშუალო ფორმულებად ველის კვანტური რყევების დროს.

თავდაპირველად, ფუნქციური ინტეგრალური მეთოდის QFT-ზე გადაცემის იდეა ასოცირდებოდა კონსტრუქციული გამოთვლებისთვის შესაფერისი ძირითადი კვანტური ველის რაოდენობებისთვის კომპაქტური დახურული გამონათქვამების მოპოვების იმედით. თუმცა, აღმოჩნდა, რომ მათემატიკური ხასიათის სირთულეების გამო, მკაცრი განმარტება შეიძლება მიენიჭოს მხოლოდ გაუსის ტიპის ინტეგრალებს, რომლებიც მხოლოდ ზუსტად შეიძლება გამოითვალოს. ამიტომ, ფუნქციონალური ინტეგრალის წარმოდგენა დიდი ხანია განიხილება, როგორც კვანტური ველის აშლილობის თეორიის კომპაქტური ფორმალიზება. მოგვიანებით, ევკლიდეს სივრცეში ფუნქციონალური ინტეგრალის სასრული დროით გამოსახვა დაიწყო სივრცულ გისოსებზე კომპიუტერული გამოთვლების შესასრულებლად (იხ. ბადის ველის თეორიები), რაც შესაძლებელს ხდის შედეგების მიღებას, რომლებიც არ არის დაფუძნებული პერტურბაციის თეორიაზე. ფუნქციონალური ინტეგრალის წარმოდგენამ ასევე მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა იანგ-მილსის ველების კვანტიზაციაზე და მათი რენორმალიზებადობის დადასტურებაში.

ლიტ .: Akhiezer A. I., Berestetsky V. B. კვანტური ელექტროდინამიკა. მე-4 გამოცემა. მ., 1981; Weisskopf VF როგორ გავიზარდეთ ველის თეორიასთან ერთად // უსპეხი ფიზიჩესკიხ ნაუკ. 1982. T. 138. No11; Bogolyubov N. N., Shirkov D. V. შესავალი კვანტური ველების თეორიაში. მე-4 გამოცემა. მ., 1984; ისინი არიან. კვანტური ველები. მე-2 გამოცემა. მ., 1993; Itsikson K., Zuber J.-B. ველის კვანტური თეორია. M., 1984. T. 1-2; Berestetsky V. B., Lifshits E. M., Pitaevsky L. P. კვანტური ელექტროდინამიკა. მე-4 გამოცემა. მ., 2002; ველის კვანტური თეორიის ზოგადი პრინციპები. მ., 2006 წ.

დ.ვ.შირკოვი, დ.ი.კაზაკოვი.

ღილაკი ზემოთ "იყიდე ქაღალდის წიგნი"შეგიძლიათ შეიძინოთ ეს წიგნი მიწოდებით მთელ რუსეთში და მსგავსი წიგნები საუკეთესო ფასად ქაღალდის ფორმით ოფიციალური ონლაინ მაღაზიების Labyrinth, Ozon, Bukvoed, Chitai-gorod, Litres, My-shop, Book24, Books.ru ვებსაიტებზე.

ღილაკზე „იყიდე და ჩამოტვირთე ელექტრონული წიგნი“ დაწკაპუნებით, შეგიძლიათ შეიძინოთ ეს წიგნი ელექტრონული სახით ოფიციალურ ონლაინ მაღაზია „LitRes“-ში, შემდეგ კი გადმოწეროთ Liters-ის ვებგვერდზე.

„სხვა საიტებზე მსგავსი შინაარსის პოვნა“ ღილაკზე დაწკაპუნებით, შეგიძლიათ მოძებნოთ მსგავსი შინაარსი სხვა საიტებზე.

ზემოთ მოცემულ ღილაკებზე შეგიძლიათ შეიძინოთ წიგნი ოფიციალურ ონლაინ მაღაზიებში Labirint, Ozon და სხვა. ასევე შეგიძლიათ მოძებნოთ დაკავშირებული და მსგავსი მასალები სხვა საიტებზე.

თავის მონოგრაფიაში ცნობილი თეორიული ფიზიკოსი ენტონი ზი ამ საკითხში შემოაქვს თეორიული ფიზიკის ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან და რთულ მონაკვეთს, ველის კვანტურ თეორიას. წიგნი ეხება საკითხთა ძალიან ფართო სპექტრს: რენორმალიზაცია და ლიანდაგის უცვლელობა, რენორმალიზაციის ჯგუფი და ეფექტური მოქმედება, სიმეტრიები და მათი სპონტანური რღვევა, ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკა და მატერიის შედედებული მდგომარეობა. ამ თემაზე ადრე გამოქვეყნებული წიგნებისგან განსხვავებით, ე. ზეის ნაშრომი ფოკუსირებულია გრავიტაციაზე და განიხილავს ველის კვანტური თეორიის გამოყენებას მატერიის შედედებული მდგომარეობის თანამედროვე თეორიაში.

ვის სჭირდება ველის კვანტური თეორია?
ველის კვანტური თეორია წარმოიშვა ჩვენი საჭიროებიდან, აღწეროთ სიცოცხლის ეფემერული ბუნება.
არა, სერიოზულად, ველის კვანტური თეორია აუცილებელია, როდესაც ჩვენ ერთდროულად ვმუშაობთ გასული ათასწლეულის გასული საუკუნის ორ უდიდეს ფიზიკურ აღმოჩენასთან: ფარდობითობის სპეციალურ და კვანტურ მექანიკასთან. წარმოიდგინეთ რაკეტა, რომელიც მოძრაობს სინათლის სიჩქარესთან ახლოს. მისი მოძრაობა აღწერილია ფარდობითობის სპეციალობით და არა კვანტური მექანიკით. მეორეს მხრივ, პროტონის მიერ ნელი ელექტრონების გაფანტვის შესასწავლად უნდა გავითვალისწინოთ კვანტური მექანიკა და შეიძლება ოდნავი წარმოდგენა არ ჰქონდეს ფარდობითობის თეორიაზე.

კვანტური მექანიკისა და ფარდობითობის სპეციალური თეორიის კვეთაზე წარმოიქმნება ახალი ფენომენი: ნაწილაკები შეიძლება დაიბადონ და მოკვდნენ. და სწორედ დაბადებასთან, სიცოცხლესთან და სიკვდილთან დაკავშირებულმა კითხვებმა განაპირობა ფიზიკაში ახალი მიმართულების - ველის კვანტური თეორიის განვითარება.

ევრისტიკურად ვიფიქროთ. კვანტურ მექანიკაში არსებობს გაურკვევლობის პრინციპი, რომელიც ამბობს, რომ ენერგიამ შეიძლება განიცადოს მკვეთრი რყევები მცირე დროში. ფარდობითობის სპეციალური თეორიის მიხედვით, ენერგია შეიძლება გარდაიქმნას მასად და პირიქით. თუ გავაერთიანებთ კვანტური მექანიკის პრინციპებსა და ფარდობითობის სპეციალურ თეორიას, მაშინ მივალთ დასკვნამდე, რომ მერყევი ენერგია შეიძლება იქცეს მასად, ანუ ნაწილაკებად, რომლებიც აქამდე არ არსებობდა.

Სარჩევი
წინასიტყვაობა
კონვენციები, სიმბოლოები და საზომი ერთეულები
ჰ მუხლი I. მოტივაცია და დასაბუთება
თავი I.1. ვის სჭირდება?
თავი I.2. კვანტური ფიზიკის დებულება გზის ინტეგრალის თვალსაზრისით
თავი I.3. ლეიბიდან მინდორამდე
თავი I.4. ველიდან ნაწილაკებამდე ძალამდე
თავი I.5. კულონი და ნიუტონი: მოგერიება და მიზიდულობა
თავი I.6. შებრუნებული კვადრატული კანონი და მცურავი 3-ბრანე
თავი I.7. ფეინმანის დიაგრამები
თავი I.8. კანონიკური კვანტიზაცია და ვაკუუმური აშლილობა
თავი I.9. Სიმეტრია
თავი I.10. ველის თეორია მრუდე სივრცე-დროში
თავი I.11. ველის თეორიის შეჯამება
ნაწილი II. დირაკი და სპინორი
თავი II. 1. დირაკის განტოლება
თავი II.2. დირაკის ველის კვანტიზაცია
თავი II.3. ლორენცის ჯგუფი და ვეილი სპინორები
თავი II.4. სპინის კავშირი სტატისტიკასთან
თავი II.5. ვაკუუმის ენერგია, გრასმანის ინტეგრალები და ფეინმანის დიაგრამები ფერმიონებისთვის
თავი II.6. ელექტრონების გაფანტვა და ლიანდაგის უცვლელობა
თავი II.7. ლიანდაგის უცვლელობის დიაგრამატური მტკიცებულება
ნაწილი III. რენორმალიზაცია და ლიანდაგის ინვარიანტობა
თავი III. 1. ჩვენი უმეცრების წინადაცვეთა
თავი III.2. რენორმალიზებადი vs. არარენორმალიზებადი
თავი III.3. კონტრტერმინები და ფიზიკური აშლილობის თეორია
თავი III.4. ლიანდაგის უცვლელობა: ფოტონმა არ იცის დასვენება
თავი III.5. ველის თეორია რელატივისტური ინვარიანტობის გარეშე
თავი III.6. ელექტრონული მაგნიტური მომენტი
თავი III.7. ვაკუუმის პოლარიზაცია და მუხტის რენორმალიზება
ნაწილი IV. სიმეტრია და სიმეტრიის რღვევა
თავი IV. 1. სიმეტრიის დარღვევა
თავი IV.2. პეონი ნამბუ-გოლდსტოუნის ბოზონის სახით
თავი IV.3. ეფექტური პოტენციალი
თავი IV.4. მაგნიტური მონოპოლი
თავი IV.5. არააბელიური ლიანდაგის თეორია
თავი IV.6. ანდერსონ-ჰიგსის მექანიზმი
თავი IV.7. ქირალური ანომალია
ნაწილი V. ველის თეორია და კოლექტიური ფენომენები
თავი V.1. ზესითხეები
თავი V.2. ევკლიდე, ბოლცმანი, ჰოკინგი და ველის თეორია სასრულ ტემპერატურაზე
თავი V.3. კრიტიკული ფენომენების გინზბურგ-ლანდაუს თეორია
თავი V.4. ზეგამტარობა
თავი V.5. პეიერლის არასტაბილურობა
თავი V.6. სოლიტონმი
თავი V.7. მორევები, მონოპოლები და ინსტანტონები
ნაწილი VI. ველის თეორია და შედედებული მატერია
თავი VI. 1. ფრაქციული სტატისტიკა, ჩერნ-სიმონის ტერმინი და ტოპოლოგიური ველის თეორია
თავი VI.2. კვანტური დარბაზის სითხეები
თავი VI.3. ორმაგობა
თავი VI.4. ა-მოდელები, როგორც ეფექტური ველის თეორიები
თავი VI.5. ფერომაგნიტები და ანტიფერომაგნიტები
თავი VI.6. ზედაპირის ზრდა და ველის თეორია
თავი VI.7. დარღვევა: რეპლიკა და გრასმანის სიმეტრია
თავი VI.8. რენორმალიზაციის ჯგუფის ნაკადი, როგორც ბუნებრივი კონცეფცია მაღალი ენერგიისა და შედედებული მატერიის ფიზიკაში
ნაწილი VII. დიდი კავშირი
თავი VII. 1. იანგ-მილსის თეორიისა და ლიანდაგის თეორიის კვანტიზაცია გისოსებზე
თავი VII.2. Electroweak გაერთიანება
თავი VII.3. კვანტური ქრომოდინამიკა
თავი VII.4. გაფართოება დიდ ნ
თავი VII.5. გრანდიოზული გაერთიანება
თავი VII.6. პროტონები არ არის მარადიული
თავი VII.7. კონსოლიდაცია 50(10)
VIII ნაწილი. გრავიტაცია და ა
თავი VIII. 1. გრავიტაცია, როგორც ველის თეორია და კალუზა-კლეინის სურათი
თავი VIII.2. კოსმოლოგიური მუდმივის პრობლემა და კოსმიური დამთხვევის პრობლემა
თავი VIII.3. ველის ეფექტური თეორია, როგორც ბუნების გაგების მიდგომა
თავი VIII.4. სუპერსიმეტრია: ძალიან მოკლე შესავალი
თავი VIII.5. ცოტა სიმებიანი თეორიის შესახებ, როგორც 2-განზომილებიანი ველის თეორიის შესახებ დასკვნა
დანართი A. გაუსის ინტეგრაცია და კვანტური ველის თეორიის ძირითადი იდენტურობა
დანართი B. ჯგუფის თეორიის მოკლე მიმოხილვა
დანართი C. ფეინმანის წესები
დანართი D. სხვადასხვა იდენტობები და ფეინმანის ინტეგრალები
დანართი E. წერტილოვანი და არაწერტილოვანი ინდექსები. მაიორანოვსკის სპინორი
გადაწყვეტილებები ზოგიერთი ვარჯიშისთვის
რეკომენდებული კითხვა
საგნის ინდექსი.

ფიზიკა ყველაზე იდუმალი მეცნიერებაა. ფიზიკა გვაძლევს ჩვენს გარშემო არსებული სამყაროს გაგებას. ფიზიკის კანონები აბსოლუტურია და ვრცელდება ყველას გამონაკლისის გარეშე, განურჩევლად პიროვნებისა და სოციალური მდგომარეობისა.

ეს სტატია განკუთვნილია 18 წელზე უფროსი ასაკის პირებისთვის.

უკვე 18 წლის ხარ?

ფუნდამენტური აღმოჩენები კვანტურ ფიზიკაში

ისააკ ნიუტონი, ნიკოლა ტესლა, ალბერტ აინშტაინი და მრავალი სხვა არიან კაცობრიობის დიდი მეგზურები ფიზიკის მშვენიერ სამყაროში, რომლებმაც წინასწარმეტყველების მსგავსად კაცობრიობას გამოავლინეს სამყაროს უდიდესი საიდუმლოებები და ფიზიკური ფენომენების კონტროლის უნარი. მათმა კაშკაშა თავებმა უგუნური უმრავლესობის უმეცრების სიბნელე გაჭრეს და, როგორც მეგზური ვარსკვლავი, ღამის სიბნელეში უჩვენეს გზა კაცობრიობას. ერთ-ერთი ასეთი დირიჟორი ფიზიკის სამყაროში იყო მაქს პლანკი, კვანტური ფიზიკის მამა.

მაქს პლანკი არა მხოლოდ კვანტური ფიზიკის ფუძემდებელია, არამედ მსოფლიოში ცნობილი კვანტური თეორიის ავტორიც. კვანტური თეორია კვანტური ფიზიკის ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტია. მარტივი სიტყვებით, ეს თეორია აღწერს მიკრონაწილაკების მოძრაობას, ქცევას და ურთიერთქმედებას. კვანტური ფიზიკის ფუძემდებელმა ასევე მოგვიტანა მრავალი სხვა სამეცნიერო ნაშრომი, რომელიც გახდა თანამედროვე ფიზიკის ქვაკუთხედი:

• თერმული გამოსხივების თეორია;
• ფარდობითობის სპეციალური თეორია;
• კვლევა თერმოდინამიკის სფეროში;
• კვლევა ოპტიკის სფეროში.

კვანტური ფიზიკის თეორია მიკრონაწილაკების ქცევისა და ურთიერთქმედების შესახებ გახდა საფუძველი შედედებული მატერიის ფიზიკის, ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის და მაღალი ენერგიის ფიზიკის. კვანტური თეორია გვიხსნის ჩვენი სამყაროს მრავალი ფენომენის არსს - ელექტრონული კომპიუტერების ფუნქციონირებიდან ციური სხეულების აგებულებამდე და ქცევებამდე. მაქს პლანკმა, ამ თეორიის შემქმნელმა, თავისი აღმოჩენის წყალობით საშუალება მოგვცა, გაგვეგო ბევრი რამის ჭეშმარიტი არსი ელემენტარული ნაწილაკების დონეზე. მაგრამ ამ თეორიის შექმნა შორს არის მეცნიერის ერთადერთი დამსახურებისგან. მან პირველმა აღმოაჩინა სამყაროს ფუნდამენტური კანონი – ენერგიის შენარჩუნების კანონი. მაქს პლანკის მეცნიერებაში წვლილის გადაჭარბება რთულია. მოკლედ, მისი აღმოჩენები ფასდაუდებელია ფიზიკის, ქიმიის, ისტორიის, მეთოდოლოგიისა და ფილოსოფიისთვის.

ველის კვანტური თეორია

მოკლედ, ველის კვანტური თეორია არის მიკრონაწილაკების აღწერის თეორია, ასევე მათი ქცევა სივრცეში, ერთმანეთთან ურთიერთქმედება და ურთიერთ გარდაქმნები. ეს თეორია სწავლობს კვანტური სისტემების ქცევას თავისუფლების ე.წ. ეს ლამაზი და რომანტიული სახელი ბევრ ჩვენგანს არაფერს ამბობს. დუმებისთვის, თავისუფლების ხარისხი არის დამოუკიდებელი კოორდინატების რაოდენობა, რომლებიც საჭიროა მექანიკური სისტემის მოძრაობის აღსანიშნავად. მარტივი სიტყვებით, თავისუფლების ხარისხი არის მოძრაობის მახასიათებლები. ელემენტარული ნაწილაკების ურთიერთქმედების სფეროში საინტერესო აღმოჩენები გააკეთა სტივენ ვაინბერგმა. მან აღმოაჩინა ეგრეთ წოდებული ნეიტრალური დენი - კვარკებისა და ლეპტონების ურთიერთქმედების პრინციპი, რისთვისაც 1979 წელს მიიღო ნობელის პრემია.

მაქს პლანკის კვანტური თეორია

მეთვრამეტე საუკუნის ოთხმოცდაათიან წლებში გერმანელმა ფიზიკოსმა მაქს პლანკმა დაიწყო თერმული გამოსხივების შესწავლა და საბოლოოდ მიიღო ენერგიის განაწილების ფორმულა. კვანტური ჰიპოთეზა, რომელიც დაიბადა ამ კვლევების დროს, აღნიშნა კვანტური ფიზიკის, ისევე როგორც ველის კვანტური თეორიის დასაწყისი, რომელიც აღმოჩენილია 1900 წელს. პლანკის კვანტური თეორია მდგომარეობს იმაში, რომ თერმული გამოსხივების დროს წარმოებული ენერგია გამოიყოფა და შეიწოვება არა მუდმივად, არამედ ეპიზოდურად, კვანტურად. 1900 წელი, მაქს პლანკის ამ აღმოჩენის წყალობით, გახდა კვანტური მექანიკის დაბადების წელი. ასევე აღსანიშნავია პლანკის ფორმულა. მოკლედ, მისი არსი ასეთია - მას ეფუძნება სხეულის ტემპერატურისა და მისი გამოსხივების თანაფარდობა.

ატომის აგებულების კვანტურ-მექანიკური თეორია

ატომის სტრუქტურის კვანტური მექანიკური თეორია არის ცნებების ერთ-ერთი ძირითადი თეორია კვანტურ ფიზიკაში და მართლაც ფიზიკაში ზოგადად. ეს თეორია საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ ყველაფრის მატერიალური სტრუქტურა და ხსნის საიდუმლოს ფარდას იმის შესახებ, თუ რას მოიცავს სინამდვილეში. და ამ თეორიაზე დაფუძნებული დასკვნები ძალიან მოულოდნელია. მოკლედ განვიხილოთ ატომის სტრუქტურა. მაშ, რისგან შედგება სინამდვილეში ატომი? ატომი შედგება ბირთვისა და ელექტრონების ღრუბლისგან. ატომის საფუძველი, მისი ბირთვი, შეიცავს თავად ატომის თითქმის მთელ მასას - 99 პროცენტზე მეტს. ბირთვს ყოველთვის აქვს დადებითი მუხტი და ის განსაზღვრავს ქიმიურ ელემენტს, რომლის ნაწილია ატომი. ატომის ბირთვში ყველაზე საინტერესო ის არის, რომ ის შეიცავს ატომის თითქმის მთელ მასას, მაგრამ ამავე დროს ის იკავებს მისი მოცულობის მხოლოდ მეათათასედს. რა მოჰყვება აქედან? და დასკვნა ძალიან მოულოდნელია. ეს ნიშნავს, რომ ატომში მკვრივი მატერია მხოლოდ ერთი მეათათასედია. და რაც შეეხება სხვა ყველაფერზე? ყველაფერი დანარჩენი ატომში არის ელექტრონული ღრუბელი.

ელექტრონული ღრუბელი არ არის მუდმივი და, ფაქტობრივად, არც მატერიალური ნივთიერება. ელექტრონული ღრუბელი არის მხოლოდ ატომში ელექტრონების გამოჩენის ალბათობა. ანუ ბირთვი ატომში მხოლოდ ათი მეათასედს იკავებს, დანარჩენი კი სიცარიელეა. და თუ გავითვალისწინებთ, რომ ჩვენს ირგვლივ ყველა ობიექტი, მტვრის ნაწილაკებიდან ციურ სხეულებამდე, პლანეტებსა და ვარსკვლავებამდე, ატომებისგან შედგება, აღმოჩნდება, რომ ყველაფერი მატერიალური სიცარიელის 99 პროცენტზე მეტია. ეს თეორია სრულიად დაუჯერებელი ჩანს და მისი ავტორი, ყოველ შემთხვევაში, ბოდვითი ადამიანია, რადგან ირგვლივ არსებულ ნივთებს მყარი თანმიმდევრულობა აქვთ, აქვთ წონა და იგრძნობა. როგორ შეიძლება შედგებოდეს სიცარიელისგან? შეპარულა შეცდომა მატერიის სტრუქტურის ამ თეორიაში? მაგრამ აქ შეცდომა არ არის.

ყველა მატერიალური ნივთი მკვრივი ჩანს მხოლოდ ატომებს შორის ურთიერთქმედების გამო. საგნებს აქვთ მყარი და მკვრივი კონსისტენცია მხოლოდ ატომებს შორის მიზიდულობის ან მოგერიების გამო. ეს უზრუნველყოფს ქიმიკატების კრისტალური ბადის სიმკვრივესა და სიმტკიცეს, საიდანაც შედგება ყველაფერი მასალა. მაგრამ, საინტერესო მომენტია, როდესაც, მაგალითად, იცვლება გარემოს ტემპერატურული პირობები, ატომებს შორის კავშირები, ანუ მათი მიზიდულობა და მოგერიება, შეიძლება შესუსტდეს, რაც იწვევს ბროლის გისოსის შესუსტებას და მის განადგურებამდეც კი. ეს ხსნის ნივთიერებების ფიზიკური თვისებების ცვლილებას გაცხელებისას. მაგალითად, როდესაც რკინა თბება, ის თხევადი ხდება და შეიძლება ნებისმიერი ფორმის მიცემა. და როდესაც ყინული დნება, კრისტალური გისოსების განადგურება იწვევს მატერიის მდგომარეობის ცვლილებას და ის გადადის მყარიდან თხევადში. ეს არის ატომებს შორის ბმების შესუსტების და, შედეგად, კრისტალური ბადის შესუსტების ან განადგურების ნათელი მაგალითები და საშუალებას აძლევს ნივთიერებას გახდეს ამორფული. და ასეთი იდუმალი მეტამორფოზების მიზეზი არის ზუსტად ის, რომ ნივთიერებები მკვრივი მატერიისგან შედგება მხოლოდ ათიათასედით, ხოლო დანარჩენი ყველაფერი სიცარიელეა.

და როგორც ჩანს, ნივთიერებები მყარია მხოლოდ ატომებს შორის ძლიერი კავშირების გამო, რომელთა შესუსტებასთან ერთად ნივთიერება იცვლება. ამრიგად, ატომის სტრუქტურის კვანტური თეორია საშუალებას გვაძლევს სრულიად განსხვავებული შევხედოთ ჩვენს გარშემო არსებულ სამყაროს.

ატომის თეორიის ფუძემდებელმა ნილს ბორმა წამოაყენა საინტერესო კონცეფცია, რომ ატომში ელექტრონები მუდმივად არ ასხივებენ ენერგიას, არამედ მხოლოდ მათი მოძრაობის ტრაექტორიებს შორის გადასვლის მომენტში. ბორის თეორიამ ხელი შეუწყო მრავალი შიდაატომური პროცესის ახსნას და ასევე მიაღწია გარღვევას ქიმიის მეცნიერებაში, ახსნა მენდელეევის მიერ შექმნილი ცხრილის საზღვრები. მიხედვით, ბოლო ელემენტს, რომელიც შეიძლება არსებობდეს დროსა და სივრცეში, აქვს სერიული ნომერი ას ოცდათვრამეტი, ხოლო ას ოცდათვრამეტიდან დაწყებული ელემენტები არ შეიძლება არსებობდეს, რადგან მათი არსებობა ეწინააღმდეგება ფარდობითობის თეორიას. ასევე, ბორის თეორიამ ახსნა ისეთი ფიზიკური ფენომენის ბუნება, როგორიცაა ატომური სპექტრები.

ეს არის თავისუფალი ატომების ურთიერთქმედების სპექტრები, რომლებიც წარმოიქმნება მათ შორის ენერგიის გამოსხივებისას. ასეთი ფენომენები დამახასიათებელია აირისებრი, ორთქლოვანი ნივთიერებებისა და ნივთიერებებისთვის პლაზმურ მდგომარეობაში. ამრიგად, კვანტურმა თეორიამ მოახდინა რევოლუცია ფიზიკის სამყაროში და მეცნიერებს საშუალება მისცა წინ წასულიყვნენ არა მხოლოდ ამ მეცნიერების, არამედ მრავალი მონათესავე მეცნიერების სფეროში: ქიმია, თერმოდინამიკა, ოპტიკა და ფილოსოფია. და ასევე საშუალება მისცა კაცობრიობას შეაღწია საგნების ბუნების საიდუმლოებაში.

ჯერ კიდევ ბევრია გასაკეთებელი კაცობრიობის მიერ მის ცნობიერებაში, რათა გააცნობიეროს ატომების ბუნება, გაიგოს მათი ქცევისა და ურთიერთქმედების პრინციპები. ამის გაგების შემდეგ ჩვენ შევძლებთ გავიგოთ ჩვენს გარშემო არსებული სამყაროს ბუნება, რადგან ყველაფერი, რაც ჩვენს გარშემოა, მტვრის ნაწილაკებით დაწყებული და თვით მზეთი დამთავრებული და ჩვენ თვითონ - ყველაფერი შედგება ატომებისგან, რომელთა ბუნება იდუმალია. და საოცარი და სავსე ბევრი საიდუმლოებით.