양자전기역학

양자역학

$\Delta x\, \Delta p \ge \frac{\hbar}{2}$

불확정성 원리

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양자장론

파인만 도표의 예 (전자와 양전자의 쌍소멸로 인한 중간자 생성)
대칭
시공간	병진 대칭 · 로렌츠 대칭성 · 푸앵카레 대칭성 · 등각 대칭
이산 대칭	전하 켤레 대칭 (C) · 전반성 (P) · 시간역전 대칭성 (T)
기타	게이지 대칭 · 초대칭
대칭 깨짐	자발대칭파괴 · 난부-골드스톤 보손 · 히그스 메커니즘 · 변칙
도구
기본 개념	전파인자 · 윅의 정리 (정상순서) · LSZ 축약 공식 · 상관함수
양자화	바른틀 양자화 · 경로적분
산란 이론	산란행렬 · 만델스탐 변수
건드림 이론	파인만 도표 · 질량껍질 · 가상입자
규칙화와 재규격화	파울리-비야르 규칙화 · 차원적 규칙화 · 최소뺄셈방식 · 재규격화군 · 유효 이론 (유효작용)
게이지 이론	공변미분 · 파데예프-포포프 양자화 · BRST 대칭
이론
장난감 모형	사승 상호작용 · 콜먼 와인버그 모형 · 선형 시그마 모형 · 비선형 시그마 모형 · 베스-추미노 모형
게이지 이론	양자전기역학 · 양-밀스 이론 · 양자색역학 · GSW 이론 · 표준 모형
대통일 이론	대통일 이론 · 페체이 퀸 이론 · 시소 메커니즘 · 최소 초대칭 표준 모형 · 테크니컬러 · 초대칭
학자
초기 학자	유진 위그너 · 에토레 마요라나 · 헤르만 바일
전자기력	폴 디랙 · 줄리언 슈윙거 · 도모나가 신이치로 · 리처드 파인먼 · 프리먼 다이슨
강한 상호작용	유카와 히데키 · 머리 겔만 · 데이비드 그로스 · 데이비드 폴리처 · 프랭크 윌첵
약한 상호작용	양전닝 · 리정다오 · 난부 요이치로 · 셸던 글래쇼 · 압두스 살람 · 스티븐 와인버그
재규격화	마르티뉘스 펠트만 · 헤라르뒤스 엇호프트 · 케네스 윌슨

양자장론에서, 양자전기역학(量子電氣力學, quantum electrodynamics, QED)은 고전전자기학을 양자화하여 얻는 이론이다. 가장 간단한 형태로는 전하를 가진 디랙 입자(전자, 쿼크 등)와 광자의 상호작용을 다루며, 자연스럽게 여러 맛깔의 디랙 입자와 여러 맛깔의 스칼라 입자 (중간자, 힉스 보존 따위), 벡터 입자(W보존 따위)로 확장할 수 있다. 고전전자기학과 같이, 가환군 U(1)을 바탕으로 하는 게이지 이론이다. 표준모형의 일부이며, 현재 알려진 물리 이론 중 가장 정확하게 실험으로 검증되었다. 리처드 파인먼, 도모나가 신이치로, 프리먼 다이슨, 줄리안 슈윙거 등이 개발하였다.

내용

양자전기역학은 디랙 장(전자)에 질량이 없는 벡터 장(광자)을 최소 커플링하여 얻는다. 자유 디랙 장의 라그랑지안은 다음과 같다.

$\bar\psi(i\gamma^\mu\partial_\mu-m)\psi. \,$

맥스웰 장(질량이 없는 벡터 장)의 라그랑지안은 다음과 같다.

$-\frac{1}{4}F_{\mu\nu}F^{\mu\nu}$

자유 디랙 장의 라그랑지안에서 모든 미분 연산자를 공변 미분으로 바꾸고, 여기에 맥스웰 라그랑지안을 더하면 양자전자기학의 라그랑지안을 얻는다.

$\mathcal{L}=\bar\psi(i\gamma^\mu D_\mu-m)\psi -\frac{1}{4}F_{\mu\nu}F^{\mu\nu}. \,$

여기서 공변 미분은

$D_\mu = \partial_\mu + QieA_\mu. \,$

이다. 여기서 $Q$는 전하로, 전자의 경우 $Q=-1$이다.

바깥 고리

• Feynman's Nobel Prize lecture describing the evolution of QED and his role in it
• Feynman's New Zealand lectures on QED for non-physicists