Главная > Физика > Квантовая электродинамика
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ

В настоящее время известен ряд частиц, которым соответствуют различные квантовые поля, взаимодействующие друг с другом. Однако из многообразия физических взаимодействий, существующих в природе, достаточно детально изучены в настоящее время, кроме гравитационного, только электромагнитные взаимодействия. Теория этих взаимодействий составляет предмет квантовой электродинамики, систематическому изложению которой посвящена настоящая книга.

Так как электромагнитные взаимодействия являются основными для электронов и фотонов, то квантовая электродинамика дает возможность объяснять и предсказывать широкий круг явлений, связанных с поведением этих частиц. Что касается применения квантовой электродинамики к другим частицам (нуклонам и мезонам), то оно весьма ограничено вследствие существенной роли, которую играют для этих частиц другие типы взаимодействий (ядерные или мезонные взаимодействия). Поэтому вопросы, связанные с мезонами, в книге не излагаются, а взаимодействие нуклонов с электромагнитным полем рассматривается только в предельном случае малых скоростей.

Формулировка основных уравнений квантовой электродинамики и даже сама возможность разделения взаимодействующих полей на электромагнитное и электронно-позитронное связаны с тем, что взаимодействие между полями является слабым. Это обстоятельство находит свое выражение в малости постоянной , характеризующей взаимодействие. Поэтому взаимодействие между полями рассматривается в квантовой электродинамике как малое возмущение, и математическим аппаратом квантовой электродинамики является теория возмущений, которая представляет все количественные результаты в виде разложений по степеням а.

Так как электромагнитное и электронно-позитронное поля представляют собой системы с неограниченным числом степеней свободы, то при применении теории возмущений возникают характерные для современной теории расходящиеся выражения, которые отсутствуют только в первом неисчезающем приближении

теории возмущений. Развитие квантовой электродинамики в последние годы позволило установить принципы регуляризации расходящихся выражений, благодаря чему стало возможным вычисление высших приближений (так называемые радиационные поправки).

Этот прогресс в значительной степени связан с новой, инвариантной формой теории возмущений. Инвариантная теория возмущений дала возможность представлять результаты в компактном и релятивистски инвариантном виде, что позволило сформулировать правила регуляризации. С другой стороны, применение инвариантной теории возмущений представляет значительные практические преимущества по сравнению с прежними методами и при расчетах первых приближений. Поэтому все изложение в книге строится на основе инвариантной теории возмущений.

Являясь вполне удовлетворительной теорией определенной области физических явлений, современная квантовая электродинамика обладает тем крупным недостатком, что для устранения возникающих в ней расходимостей приходится привлекать дополнительные идеи, не содержащиеся в основных формулировках теории и не отраженное в ее исходных уравнениях. Такое положение вещей имеет, по-видимому, глубокие причины. Они лежат в том, что далеко не всегда возможно построение замкнутой теории ограниченного круга явлений (в данном случае чисто электромагнитных) без учета более широкого класса взаимосвязей, имеющих место в природе.

Мы выражаем благодарность Л. Д. Ландау и И. Я. Померанчуку и участникам руководимых ими семинаров за обсуждение ряда вопросов, изложенных в книге,

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление