关于量子电动力学中若干问题的讨论

刘国钰

（辽宁装备制造职业技术学院，辽宁 沈阳 110161）

出生于20世纪30年代量子场论。当时的世界战争正在酝酿之中。核物理是在美国蓬勃发展，但量子物理学的发展，必须等待。然而，日本朝永真一郎隔离条件下的研究，出版了一本基本的纸张，提出了一种量子场论的电磁力。直到1948年，才能够得到本文的英文版本，在战争结束后的1947年。三两个超过20 岁的纽约青年费曼，施温格完整的量子场论的电磁力，被称为量子电动力学理论，提出了独立。他们有不同的形式，但他说，同样的事情，两个量子电动力学的量子场之间的相互作用进行了讨论。双方量子场是一个量子电磁场和量子电子领域的物质（电子字段），从粒子的视图的点，的量子化的光子（电磁场）和电子（量子电子场，此颗粒的理论讨论只有通过纯粹的电磁力）[1]。

1 量子电动力学的描述

然而，在电磁领域和在电子领域必须服从相对论和服从量子理论已经导致令人惊讶的结果，费曼的理论，的旧概念的连续功率之间的2 电子声音简单，是一个在形式的光子，交换力的量子化的图像被替换时，这张图片是两个电子的位置，在不同的时间，和所述量子的两个电子之间的相互作用。最初，两个固定的电子元件（其位置不随时间变化），电子向下运动，然后电子两个辐射光子，光子穿过的空间运动的电子，电子被吸收的光子。的电子的发射光子，它成为一个向下运动，并且当电子吸收光子，以扭转的向上运动。通过交换光子，这两个电子相互排斥，就像两个篮球运动员来回传递和互动。然而，令人惊讶的是，允许带相反电荷的粒子，如质子和电子通过交换光子彼此相互吸引，两个皮带的量子电。每个量子事件具有量子的不确定性，发射和吸收的光子是不确定的。首先，发射和吸收的发生是不确定的，如果发生的话。它发生在何时何地是不确定的。

图1 电磁相互作用的基本作用顶点（基于量子电动力学分析）

2 量子电动力学的若干问题

场理论，在本质上，从哲学的角度，另一种粒子的本体论的核心得心应手的状态。量子电动力学还可以使用场算符，但现在本地化现场操作人员。具体而言，量子电动力学是本地化的领域场算符遵循的运动方程，一些正则对易关系（对应于玻色子），对易关系（费米子）和现场操作员连续系统的“真空状态”一个Hilbert 空间理论的状态向量。的基态量子场真空，有没有出现固体颗粒。量子电动力学，量子场论有三个基本假设或理论前提。包括：①当地的假设-这是简化的假设条件，以保证独立的野外测量，以避免全面考虑整体的关联如此复杂。②现场操作员的假设—量子力学的操作方法，以促进的场论的自然结果。③真空不空“假设是即使是一个真正的粒子，真空仍然满场的物质。直接反映了该领域的本体论思想[2]。

首先是地区（地区）的假设。什么样的动力系统在量子理论中的域？根据定义的本地化的狄拉克的量子理论的动力系统“（1948）的文章：”如果在此期间您可以创建一个动态变量域表示的波函数，然后量子理论的一个动力系统是对于一个给定的域定义。本地化的动态变量来描述空间的时间点的场量和场量的一定比例的变化量的物质条件。实际上是一个给定的域的假设的粒子之间的相互作用的一个给定的域描述点模型的直接结果，并确保独立的现场测量。

第二个是场算符假设。初创时期的量子场论，量子力学扩展到重新分析的经典电磁场，电磁场被量化，其组成部分升级容易从以前的变量量子操作。类似的程序，可以延伸到电子领域。场算符或场算符本身仅仅是一个数学形式，而是应用到物理的物理内容，将结合一些物理意义。作用于体内的一个物理变量需求一个物理变量到另一个变量的变化率的微分算子。例如，加速度可以表示为求的位移的时间变化率的两倍。拉普拉斯算符可以表示为在，，3 个方向上求波函数在空间中的某种两次变化率。在量子力学中，与线性厄密算符的性质相关联，作为概率幅满足线性叠加原理（概率本身却不能直接叠加)，从而显示出量子概率相对于经典概率的特殊性。换句话说，在量子场中，粒子从一定的激发或退激的物理过程中生成或者毁灭，对应地在数学上则是通过场算符即产生和湮灭算符的形式表示出来。

第三个是“充实真空”或者“真空不空”的假设（即真空=充满物质的场或空间的假设)。从表面上看，似乎有许多参数反对履行真空假设，例如，最有代表性的，韦斯科普夫“成长的领域理论的发展，量子电动力学（1983）在一篇文章中建议看起来很强大的理由：真空是零能耗，零动量，角动量为零，零电荷的洛伦兹变换下是不正常的，所以它必须是一个空的状态。然而，一个真正的粒子“实际上，这并不意味着”没有物质“除非预设的固体颗粒作为唯一的现实。非常有趣的说，当“真空涨落”的韦斯科普夫一些物理学家，还悄悄地看作是一个“极化介质真空，或假设分析的现象，这是一个潜在的的基板或狂躁积极的背景。换句话说，他们也接受了另一次实际的假设，真空不空。正如我们已经指出，在量子电动力学，量子场本地化场算符领域的新概念的框架，结果在当地的激发或deexcite 的场算符领域，是一个离散的量子领域的创造和毁灭的固体颗粒不再是一个固定的实体不是天生的不朽，的虚拟颗粒，虚拟过程之间的相互作用的机制是不可缺少的中间环节。这种新颖的性质，量子场，我场量子“域耦合，那场量子”的产生和湮灭“和”虚拟量子传输这些相互作用的量子场研究方案的具体互动机制的形成产生了深远的影响。

3 量子电动力学问题的案例分析

到原来的功能的字段作为一个基本的变量，没有字段量化问题的电磁耦合项的功能的时间导数是相对简单的。我们将规范拉格朗日掀起了一个积极的量化，以确定哈密顿算符，它定义的格林函数及其生成功能[3]。的路径积分与自由场的情况下生成功能的格林函数表示为路径积分。此外，我们还需要使用重整化产生的格林函数的路径积分的功能，并建立“重整化”功能作为经营的基本变量描述。事实上，要保持不同形式的协变的重正化理论，消除的紫外线分歧，通过抵消项目从原来的有效拉氏分解形成。由于巴格寥夫Parasiuk 定理，问题归结这个特殊的抵消项目R 计算量小的帮助。其次，在规范理论方面也需要重整化仍然有结构的规范理论。这正是我们确认了重整的量子电动力学的基础上。有效拉氏分解的基本部分的抵销分录和习惯，原来的场函数不再是一个基本的变量，而不是用所谓的场重整化功能是成正比的原始字段为基本变量的函数。引爆的基本部分保持与原来的有效拉格朗日函数相同的形式，但原来的参数已经归一化参数，而不是。的有效拉氏量路径积分在非阿贝尔计领域理论的情况下，也仍然会被用来形成的格林函数产生功能分解的基本部分抵消项目，并因为在有效的拉格朗日分解，基本部分的维护初始有效拉格朗日的结构，当然，可以被认为是完全有效的拉格朗日函数被应用到的初始有效拉氏函数取得的条目的偏移量的特殊形式，但所有参数都理解为参数[4]。

于是得到一个有效拉氏函数

加入这次规范确定项虽然不相当于选定一种通常意义下的规范，但是在阿贝尔规范理论中正如自由电磁场的情形，相当于以一种简单的方式联系着一族广义洛伦兹规范。

[1]桂起权，高策，李继堂.规范场论的哲学探究：它的概念基础、历史发展与哲学意蕴[M].科学出版社，2008.05：176-178.

[2]H·F·拜尔，V·P·谢弗尔克著.高荷电离子物理学导论[M].国防工业出版社，2008.10：156-157.

[3]谢良文，王发强，梁瑞生.非阿贝尔腔量子电动力学模型下偏振光场的影响[J].光学学报，2012.05：159-160.

[4]王肇中.从电动力学到量子电动力学：纳米光电子器件[J].光学与光电技术，2012.06：110-112.