Kvanteelektrodynamikk, den del av kvantefeltteorien som beskriver det elektromagnetiske feltet og vekselvirkningen mellom feltet og elektrisk ladde partikler. I videste forstand omfatter kvanteelektrodynamikken bl.a. hele atomfysikken, siden atomstrukturen i sin helhet synes å være bestemt ved elektromagnetiske krefter. Men hovedtrekkene ved de atomære systemene er et resultat av elektrostatiske krefter mellom elektroner og kjerne, krefter som beskrives ved Coulombs lov og ikke forutsetter noen detaljert bruk av elektromagnetisk teori. Behandlinga av disse fenomenene går derfor heller under betegnelsen kvantemekanikk, mens kvanteelektrodynamikken omfatter de detaljene i beskrivelsen som er nødvendige for å gjøre greie for finstrukturen av atomære systemer, samt fenomener som spredning av ladde partikler, bremsestråling, pardannelse og annihilasjon av elektron–positron-par, spredning av elektromagnetisk stråling mot ladede partikler og av stråling mot stråling, f.eks. lys mot lys.

Kvanteelektrodynamikken ble først formulert omkring 1928 av P. A. M. Dirac, W. Heisenberg og W. Pauli. Den bygde på Diracs relativistiske bølgelikning for beskrivelse av elektroner og på J. C. Maxwells teori for elektromagnetisme. Teorien beskrev elektronenes kvanteegenskaper og forklarte spinn, finstruktur, pardannelse m.m., men ga ikke alltid entydige resultater. I 1948 foreslo J. S. Schwinger og R. P. Feynman uavhengig av hverandre en ny beskrivelse hvor man også tilla det elektromagnetiske felt kvanteegenskaper uten derved å bryte med Maxwells teori. En tilsvarende beskrivelse var utviklet 1943 av japaneren S. Tomonaga, men heller ikke hans arbeider ble offentliggjort før 1948. Moderne kvanteelektrodynamikk bygger på denne teorien som har gitt forklaring på en rekke fenomener, bl.a. Lamb-forskyvningen av spektrallinjene i hydrogenspektra og verdien for elektronets magnetiske moment. Kvantiseringen av de elektromagnetiske felt betegnes ofte 2. kvantisering.

Feynman, Schwinger og Tomonaga fikk i 1965  Nobelprisen i fysikk for sine bidrag til kvanteelektrodynamikken.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

11. februar 2015 skrev Lars Nygaard

Man bør vel få med at Tomonoga, Schwinger og Feynman også fikk Nobelprisen, siden 2004-prisen er nevnt.

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.