"Tavallinen kvanttimekaniikka" vs Kvanttikenttä-teoria

Tarkoitan "tavallisella kvanttimekaniikalla" (lyh. TKM) tässä niitä systeemejä, joissa energia on pieni ja hiukkasten lukumäärä pysyy vakiona.

On historiallisesti mielenkiintoista, että kvanttimekaniikka ja suhteellisuusteoria "syntyivät" suumnnilleen samoihin aikoihin - ei ollut välitömästi selvää mikä näiden kahden vallankumouksellisen tiedekeksinnön yhteys toisiinsa oli.
Erinäisten pähkäilyiden jälkeen Schrödinger ja Heisenberg esittivät teoriansa kvantti-ilmiöistä (toisistaan riippumatta) heidän nimiään vastaavilla yhtälöillä, jotka pian todettiin yhtäpitäviksi differentiaaliyhtälöiksi. Yhtälöt olivat ensimmäistä astetta derivaatassa ajan suhteen mutta toista astetta paikan suhteen. Tämä oli ristiriidassa Einsteinin erikoisen suhteellisuusteoria kanssa, jonka mukaan aika ja paikka pitää ottaa huomioon yhtälöissä samalla tavalla.

Puutteen korjasi P. Dirac kuuluissassa yhtälössään, jonka merkitystä ei aluksi oikein ymmärretty. Nykyään Diracin yhtälö on keskeinen osa modernia fysiikkaa ja se on muodossa tai toisessa mukana jokaisessa varteenotettavassa modernissa fysiikan teoriassa - vaikka yhtälö itse on jo lähes 100 vuotta vanha.

Pointti on se, että Diracin yhtälö ON (toisin kuin Schrödingerin yhtälö tai Heisenbergin yhtälö) symmetrinen ajan ja paikan suhteen, niitä käsitellään samalla tavalla. Toinen pointti on se, että Diracin yhtälö on Lorentz -invariantti, toisin kuin nuo aikaisemmin mainitut. Ts. Se on yhteensopiva erikoisen suhteellisuusteorian kanssa!
Yhtälö on kaikessa yksinkertaisuudessaan mahtava! Se ennusti mm. antimaterian, spin 1/2 -hiukkaskentät ja antoi alkusysäyksen koko QFT:lle (kvanttikenttä-teorialle), johon koko nykyinen standardimalli perustuu.

TKM:n ja QFT:n (TKM ei ole virallinen lyhenne) erot ovat lyhyesti:
TKM kuvaa vain vakiota hiukkasmäärää, QFT kuvaa hiukkaskenttää/kenttiä, joissa hiukkasten määrä muuttuu.
TKM kuvaa epärelativistista kvanttisysteemiä, joka ei huomioi suhteellisuusteorian vaikutuksia.
TKM ei ota suhteellisuusteorian kanssa konsistentisti huomioon hiukkasten kaikkia vapausasteita.
TKM esittää hiukkaset kuin ne olisivat olemassa tuosta vain, ilman selityksiä, QFT selittää hiukkaset (ja siis koko aineen) olevan kenttien viritystiloja.

4

182

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Q. Mark

      So what?

      • No vaikka sitä, että jos haluat tietää mistä sinäkin koostut.


      • Q. Mark
        tractor kirjoitti:

        No vaikka sitä, että jos haluat tietää mistä sinäkin koostut.

        No ei auta tuo tieto kihtiini kyllä tippaakaan.


      • Q. Mark kirjoitti:

        No ei auta tuo tieto kihtiini kyllä tippaakaan.

        Niin, noihin se ei auta. Kihtiin auttaa kun lopettaa ryyppäämisen.


    Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Nellietä Emmaa ja Amandaa stressaa

      Ukkii minnuu Emmaa ja Amandaa stressaa ihan sikana joten voidaanko me koko kolmikko hypätä ukin kainaloon ja syleilyyn k
      Isovanhempien jutut
      7
      1262
    2. Mielessäni vieläkin T

      Harmi että siinä kävi niinkuin kävi, rakastin sinua. Toivotan sulle kaikkea hyvää. Toivottavasti löydät sopivan ja hyvän
      Ikävä
      19
      1245
    3. Ei luottoa lakko maahan

      Patria menetti sovitun ksupan.
      Suomen Keskusta
      5
      1166
    4. Nähtäiskö ylihuomenna taas siellä missä viimeksikin?

      Otetaan ruokaöljyä, banaaneita ja tuorekurkkuja sinne messiin. Tehdään taas sitä meidän salakivaa.
      Ikävä
      2
      1164
    5. Sinäkö se olit...

      Vai olitko? Jostain kumman syystä katse venyi.. Ajelin sitten miten sattuu ja sanoin ääneen siinä se nyt meni😅😅... Lis
      Ikävä
      1
      1143
    6. Persut petti kannattajansa, totaalisesti !

      Peraujen fundamentalisteille, vaihtkaa saittia. Muille, näin sen näimme. On helppo luvata kehareille, eikä ne ymmärrä,
      Maailman menoa
      1
      1141
    7. Pupuhuhdasta löytyi lähes sadan kilon miljoonalasti huumeita

      Pupuhuhdasta löytyi lähes sadan kilon miljoonalasti huumeita – neljä Jyväskylän Outlaws MC:n jäsentä vangittu: "Määrät p
      Jyväskylä
      42
      1137
    8. Housuvaippojen käyttö Suomi vs Ulkomaat

      Suomessa housuvaippoja aletaan käyttämään vauvoilla heti, kun ne alkavat ryömiä. Tuntuu, että ulkomailla housuvaippoihin
      Vaipat
      2
      1134
    9. Hyvää yötä ja kauniita unia!

      Täytyy alkaa taas nukkumaan, että jaksaa taas tämän päivän haasteet. Aikainen tipu madon löytää, vai miten se ärsyttävä
      Tunteet
      3
      1119
    10. Lepakot ja lepakkopönttö

      Ajattelin tehdä lepakkopöntön. Tietääkö joku ovatko lepakot talvella lepakkopöntössä ´vai jossain muualla nukkumassa ta
      2
      1110
    Aihe