Einführung in die Quanten-Elektrodynamik

الکترودینامیک کوانتومی (QED) به عنوان یک نظریه میدان کوانتیزه برای توصیف برهمکنش‌های بین نور و ماده یکی از مهم‌ترین اجزای سازنده فیزیک مدرن است. فرمولاسیون آن به دهه 1920 برمی گردد. کاربرد موفقیت‌آمیز این نظریه میدان سنج برای پدیده‌های تجربی در چارچوب یک مفهوم تئوری اغتشاش به QED اجازه داد تا به اصل راهنمای یک نظریه یکپارچه تبدیل شود، همانطور که امروزه در قالب مدل استاندارد در دسترس فیزیک ذرات ابتدایی است. این کتاب مقدمه ای بر QED ارائه می دهد و برای دانشجویان فارغ التحصیل فیزیک با علاقه مندی به فیزیک با انرژی بالا در نظر گرفته شده است. با شروع معادله موج آزاد برای میدان های فوتون و فرمیون، کمی سازی این میدان ها و توصیف تئوری اغتشاش برهم کنش آنها به طور سیستماتیک معرفی می شود. چندین برنامه در خدمت درک عمیق فرمالیسم توسعه یافته است. مجموعه سؤالات حاصل از واگرایی در یک بینش نهایی در مورد نظریه عادی سازی مجدد در نظر گرفته می شود.

Die Quanten-Elektrodynamik (QED) als quantisierte Feldtheorie zur Beschreibung der Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie gehört zu den wichtigsten Bausteinen der modernen Physik. Ihre Formulierung reicht bereits in die zwanziger Jahre dieses Jahrhunderts zurück. Die erfolgreiche Anwendung dieser Eichfeldtheorie auf experimentelle Phänomene im Rahmen eines störungstheoretischen Konzeptes ließ die QED zum Leitfaden einer vereinigten Theorie werden, wie sie der Elementarteilchenphysik heute in Form des Standardmodells zur Verfügung steht. Dieses Buch gibt eine Einführung in die QED und richtet sich an Physikstudentinnen und -studenten im Hauptstudium mit Interesse an der Hochenergiephysik. Beginnend mit der freien Wellengleichung für Photon- und Fermionfeld wird systematisch zur Quantisierung dieser Felder und der störungstheoretischen Beschreibung ihrer Wechselwirkung hingeführt. Mehrere Anwendungen dienen dem tiefen Verständnis des entwickelten Formalismus. Dem dadurch auftretenden Fragekomplex der Divergenzen wird in einem abschließenden Einblick in die Theorie der Renormierung Rechnung getragen.