Was eine Lagrange-Dichte, Helizit

27/12/2012 - 18:07 von Mr Kyanit | Report spam
Die QED gibt eine Beschreibung aller Phànomene, die von geladenen Punktteilchen, wie Elektronen oder Positronen, und von Photonen verursacht werden. Sie enthàlt die klassische Elektrodynamik als Grenzfall starker Felder bzw. hoher Energien, bei denen die möglichen Messwerte als kontinuierlich angesehen werden können. Von tieferem Interesse ist allerdings die Anwendung in mikroskopischen Objekten, wo sie etwa Quantenphànomene, wie die Struktur von Atomen und Molekülen, erklàrt. Daneben umfasst sie Vorgànge der Hochenergiephysik, wie die Erzeugung von Teilchen durch ein elektromagnetisches Feld. Eines ihrer besten Ergebnisse ist die Berechnung des anomalen magnetischen Moments des Elektrons, die auf 11 Dezimalstellen mit dem experimentell bestimmten Wert übereinstimmt (Landé-Faktor). Damit ist die QED heute eine der am genauesten experimentell überprüften Theorien.

Die QED beschreibt die Wechselwirkung eines Spinorfeldes mit Ladung -e, das das Elektron beschreibt, mit einem Eichfeld, das das Photon beschreibt. Man erhàlt ihre Bewegungsgleichungen aus der Elektrodynamik durch Quantisierung der maxwellschen Gleichungen. Die Quantenelektrodynamik erklàrt mit hoher Genauigkeit die elektromagnetische Wechselwirkung zwischen geladenen Teilchen (zum Beispiel Elektronen, Myonen, Quarks) mittels des Austauschs virtueller Photonen sowie die Eigenschaften elektromagnetischer Strahlung.

Die QED war die erste Quantenfeldtheorie, bei der die Schwierigkeiten einer konsistenten quantentheoretischen Beschreibung von Feldern und der Erzeugung und Auslöschung von Teilchen befriedigend gelöst wurden. Die Schöpfer der in den 1940er Jahren entwickelten Theorie wurden mit der Verleihung des Nobelpreises für Physik an Richard P. Feynman, Julian Schwinger und Shinichirō Tomonaga im Jahr 1965 gewürdigt.

Lagrange-Dichte

Als eine relativistische Eichtheorie in 4 Raum-Zeit-Dimensionen wird die QED durch ihre Lagrangedichte definiert:

Hier stellen und das adjungierte die Felder dar, welche die elektrisch geladenen Fermionen (Elektronen, Quarks) und ihre Antiteilchen beschreiben; technisch gesehen handelt es sich bei diesen Feldern um Spinoren. beschreibt einlaufende Antiteilchen und auslaufende Teilchen, wàhrend auslaufende Antiteilchen und einlaufende Teilchen beschreibt. nennt man auch Dirac-Adjungierte zu , da man sie mittels herkömmlicher Matrix-Adjunktion und Multiplikation mit der Dirac-Matrix erhàlt: . ist die kovariante Ableitung mit der jeweiligen Ladung . ist das Vektorpotential des elektromagnetischen Feldes und ist der elektromagnetische Feldstàrketensor.

Das Spinorfeld hat vier Komponenten, die jeweils die beiden Spineinstellungen von Teilchen und Antiteilchen bezeichnen. Das Photonfeld hat entsprechend nur zwei physikalisch relevante Komponenten, denn da sich das Photon mit Lichtgeschwindigkeit bewegt stimmen bei ihm Helizitàt und Chiralitàt überein, so dass der Spin nur in Flugrichtung oder entgegen der Flugrichtung ausgerichtet sein kann. Die anderen beiden Freiheitsgrade des Photonfeldes sind Eichfreiheitsgrade, die durch eine Eichung festgelegt werden können.
 

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#1 AGUIRRE
27/12/2012 - 18:44 | Warnen spam
On Thursday, December 27, 2012 6:07:58 PM UTC+1, Mr Kyanit wrote:
Die QED gibt eine Beschreibung aller Phànomene, die von geladenen Punktteilchen, wie Elektronen oder Positronen, und von Photonen verursacht werden. Sie enthàlt die klassische Elektrodynamik als Grenzfall starker Felder bzw. hoher Energien, bei denen die möglichen Messwerte als kontinuierlich angesehen werden können. Von tieferem Interesse ist allerdings die Anwendung in mikroskopischen Objekten, wo sie etwa Quantenphànomene, wie die Struktur von Atomen und Molekülen, erklàrt. Daneben umfasst sie Vorgànge der Hochenergiephysik, wie die Erzeugung von Teilchen durch ein elektromagnetisches Feld. Eines ihrer besten Ergebnisse ist die Berechnung des anomalen magnetischen Moments des Elektrons, die auf 11 Dezimalstellen mit dem experimentell bestimmten Wert übereinstimmt (Landé-Faktor). Damit ist die QED heute eine der am genauesten experimentell überprüften Theorien.



Die QED beschreibt die Wechselwirkung eines Spinorfeldes mit Ladung -e, das das Elektron beschreibt, mit einem Eichfeld, das das Photon beschreibt. Man erhàlt ihre Bewegungsgleichungen aus der Elektrodynamik durch Quantisierung der maxwellschen Gleichungen. Die Quantenelektrodynamik erklàrt mit hoher Genauigkeit die elektromagnetische Wechselwirkung zwischen geladenen Teilchen (zum Beispiel Elektronen, Myonen, Quarks) mittels des Austauschs virtueller Photonen sowie die Eigenschaften elektromagnetischer Strahlung.



Die QED war die erste Quantenfeldtheorie, bei der die Schwierigkeiten einer konsistenten quantentheoretischen Beschreibung von Feldern und der Erzeugung und Auslöschung von Teilchen befriedigend gelöst wurden. Die Schöpfer der in den 1940er Jahren entwickelten Theorie wurden mit der Verleihung des Nobelpreises für Physik an



Richard P. Feynman sagte mal in einem Interview
zum Thema Superstringtheorie, von der er kein Anhànger war:
"In unserem Bereich haben wir das Recht alles zu tun, was wir tun wollen"

Also PUSSY CAT, lets do it!




Julian Schwinger und Shinichirō Tomonaga im Jahr 1965 gewürdigt.



Lagrange-Dichte



Als eine relativistische Eichtheorie in 4 Raum-Zeit-Dimensionen wird die QED durch ihre Lagrangedichte definiert:



Hier stellen und das adjungierte die Felder dar, welche die elektrisch geladenen Fermionen (Elektronen, Quarks) und ihre Antiteilchen beschreiben; technisch gesehen handelt es sich bei diesen Feldern um Spinoren. beschreibt einlaufende Antiteilchen und auslaufende Teilchen, wàhrend auslaufende Antiteilchen und einlaufende Teilchen beschreibt. nennt man auch Dirac-Adjungierte zu , da man sie mittels herkömmlicher Matrix-Adjunktion und Multiplikation mit der Dirac-Matrix erhàlt: . ist die kovariante Ableitung mit der jeweiligen Ladung . ist das Vektorpotential des elektromagnetischen Feldes und ist der elektromagnetische Feldstàrketensor.



Das Spinorfeld hat vier Komponenten, die jeweils die beiden Spineinstellungen von Teilchen und Antiteilchen bezeichnen. Das Photonfeld hat entsprechend nur zwei physikalisch relevante Komponenten, denn da sich das Photon mit Lichtgeschwindigkeit bewegt stimmen bei ihm Helizitàt und Chiralitàt überein, so dass der Spin nur in Flugrichtung oder entgegen der Flugrichtung ausgerichtet sein kann. Die anderen beiden Freiheitsgrade des Photonfeldes sind Eichfreiheitsgrade, die durch eine Eichung festgelegt werden können.



Kümmere dich lieber um dein "Patent" und verzettel dich nicht!

Nur ein Rat von einem dir zugeneigten Freund.

Aguirre
"Befolge die Regeln und der Berg ist dein Freund"

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