Advertisement

Grundzüge der Quantenfeldtheorie

Chapter
  • 3.4k Downloads

Zusammenfassung

Die detaillierte Beschreibung der Wechselwirkung von Licht und Materie sowie der Teilchenerzeugung erfordern zusätzlich zu den relativistischen Wellengleichungen eine Quantisierung der Felder durch Berücksichtigung der Quantenpostulate. Das physikalische Bild der daraus im Strahlungsfeld resultierenden Quantenelektrodynamik (QED) wird erläutert. Die kanonische Quantisierung – bei der man wieder das Korrespondenzprinzip nutzt – wird allgemein für Boson- und Fermionfelder disktiert. Die Quantisierung des freien elektromagnetischen Feldes wird durchgeführt und die Bedeutung der Lorenz-Bedingung als Nebenbedingung für Zustände wird hervorgehoben. Mit Berücksichtigung der Quantenpostulate durch die Vertauschungsrelationen lassen sich die Erwartungswerte physikalischer Größen wie elektrischer und magnetischer Feldstärke berechnen. Die Erwartungswerte von Energie und Impuls erfordern normalgeordnete Produkte der Feldoperatoren, so dass Divergenzen vermieden werden.

Literatur

  1. 1.
    Itzykson, C., Zuber, J.-B.: Quantum Field Theory. McGraw Hill, New York (1980) Google Scholar
  2. 2.
    Peskin, M.E., Schroeder, D.V.: An Introduction to Quantum Field Theory. Westview Press (1995) Google Scholar
  3. 3.
    Srednicki, M.: Quantum Field Theory. Cambridge University Press (2007) CrossRefzbMATHGoogle Scholar
  4. 4.
    Banks, T.: Modern Quantum Field Theory. Cambridge University Press (2008) CrossRefzbMATHGoogle Scholar
  5. 5.
    Olive, K.A. et al. (Particle Data Group): Review of Particle Physics. Chin. Phys. C 38, 090001 (2014) Google Scholar
  6. 6.
    Murphy, M.T., Webb, J.K., Flambaum, V.V.: Further evidence for a variable fine-structure constant from Keck/HIRES QSO absorption spectra. Mon. Not. R. Astron. Soc. 345, 609 (2003) ADSCrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    Rosenband, T. et al.: Frequency Ratio of \(\mathrm{Al^{+}}\) and \(\mathrm{Hg^{+}}\) Single-Ion Optical Clocks; Metrology at the 17th Decimal Place. Science 319, 1808 (2008) ADSCrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    Bagdonaite, J., Ubachs, W., Murphy, M.T., Whitmore, J.B.: Constraint on a Varying Proton-Electron Mass Ratio 1.5 Billion Years after the Big Bang. Phys. Rev. Lett. 114, 071301 (2015) ADSCrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    Aoyama, T., Hayakawa, M., Kinoshita, T., Nio, M.: Tenth-Order QED Contribution to the Electron g-2 and an Improved Value of the Fine Structure Constant. Phys. Rev. Lett. 109, 111807 (2012) ADSCrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    Hanneke, D., Fogwell Hoogerheide, S., Gabrielse, G.: Cavity control of a single-electron quantum cyclotron: Measuring the electron magnetic moment. Phys. Rev. A 83, 052122 (2011) ADSCrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    Schwinger, J.: On Quantum-Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron. Phys. Rev. 73, 416L (1948) MathSciNetADSCrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    Bennett, G.W. et al.: Measurement of the Negative Muon Anomalous Magnetic Moment to 0.7 ppm. Phys. Rev. Lett. 92, 161802 (2004) ADSCrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    Bailey, J. et al.: Final report on the CERN muon storage ring including the anomalous magnetic moment and the electric dipole moment of the muon, and a direct test of relativistic time dilation. Nucl. Phys. B 150, 1 (1979) ADSCrossRefGoogle Scholar
  14. 14.
    Blum, T. et al.: The Muon (g-2) Theory Value: Present and Future. arXiv:1311.2198 (2013) Google Scholar
  15. 15.
    Stueckelberg, E.C.G.: La signification du temps propre en mécanique ondulatoire. Helv. Phys. Acta 14, 322 (1941) MathSciNetGoogle Scholar
  16. 16.
    Feynman, R.P.: A Relativistic Cut-Off for Classical Electrodynamics. Phys. Rev. 74, 939 (1948) MathSciNetADSCrossRefzbMATHGoogle Scholar
  17. 17.
    Schwinger, J.: Quantum Electrodynamics I. A Covariant Formulation. Phys. Rev. 74, 1439 (1948) MathSciNetADSCrossRefzbMATHGoogle Scholar
  18. 18.
    Schwinger, J.: Quantum electrodynamics 2. Vacuum polarization and selfenergy. Phys. Rev. 75, 651 (1948) MathSciNetADSCrossRefGoogle Scholar
  19. 19.
    Ito, D., Koba, Z., Tomonaga, S.-I.: Corrections due to the Reaction of ‘Cohesive Force Field’ to the Elastic Scattering of an Electron I. Progr. Theoret. Phys. (Kyoto) 3, 276 (1948) ADSCrossRefGoogle Scholar
  20. 20.
    Casimir, H.: On the attraction between two perfectly conducting plates. Proc. Kon. Nederland. Akad. Wetensch. B51, 793 (1948) Google Scholar
  21. 21.
    Gupta, S.: Theory of Longitudinal Photons in Quantum Electrodynamics. Proc. Phys. Soc. 63A, 681 (1950) ADSCrossRefGoogle Scholar
  22. 22.
    Bleuler, K.: Eine neue Methode zur Behandlung der longitudinalen und skalaren Photonen. Helv. Phys. Acta 23, 567 (1950) MathSciNetzbMATHGoogle Scholar
  23. 23.
    Nachtmann, O.: Elementarteilchenphysik. Vieweg, Braunschweig (1986) Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2016

Authors and Affiliations

  1. 1.Inst. Theoretische PhysikUniversität HeidelbergHeidelbergDeutschland

Personalised recommendations