english ukrainian кафедра обучение персонал разное

Абитуриенту о квантовой теории поля

Ныне внимателен будь, достоверному внемля ученью:         
Новый предмет до ушей твоих бурно стремится достигнуть, 
В новом обличии предстать пред тобой должно мирозданье.
Лукреций, О природе вещей

Квантовая теория поля является той уникальной отраслью науки, охватывающей как физику микромира, устанавливая возможную структуру элементарных составляющих вещества - электронов, протонов, нейтронов, ..., так и физику макромира, изучая рождения, эволюцию и структуру Вселенной в целом. Пересечение объектов исследования космологии и физики высоких энергий указывает на существование глубинных взаимосвязей между бесконечно большим и бесконечно малым. Причина этого единства коренится в квантовом характере материи и всех физических полей, в том числе и гравитации, описывающей геометрию Вселенной и его эволюцию. Таким образом две противоположности совпадают в рамках одной концепции - квантовой теории поля.

Человек всегда стремился найти общие принципы, лежащие в основе всех явлений в природе. Наша уверенность в существовании единой теории основывается на том, что все во Вселенной, включая и нас самих, состоит из элементарных частиц, причем частицы каждого сорта ведут себя совершенно одинаково в любой части Вселенной, которая доступна для наблюдения. Это позволяет распространить знания микромира на всю Вселенную и попытаться найти ответ на извечный вопрос, почему мир устроен именно так, а не иначе. Законы, управляющие поведением элементарных частиц составляют основу физики микромира. Если добавить еще принципы современной космологии и в частности предположение, что около 15 млрд. лет назад Вселенная возникшая из маленького горячего шара размером 10-33 см., быстро расширяется, то мы получаем все фундаментальные законы природы.Они лежат в основе не только физики, но и астрономии, химии, биологии, ... - фактически всех естественных наук. Когда в 1928 г. английский физик Дирак создал квантовую теорию электрона, он с гордостью заметил, что это уравнение объясняет большую часть физики и всю химию. С тех пор наука ушла далеко вперед и были найдены квантовые законы электромагнитной, слабой и ядерной взаимодействий, а также заложены основы квантовой гравитации. Это стало возможным после изобретения общих принципов, которым подчиняются все физические поля. Так возникла квантовая теория поля. Изучая квантовую механику вы познакомитесь с такими необычными вещами, как квантово-механическая неопределенность и корпускулярно-волновой дуализм, эффект подбарьерного туннелирования и принцип запрета Паули, антивещество и виртуальные частицы. На спецкурсах, читаемых на нашей кафедре, вы узнаете как могут рождаться частицы из вакуума в поле внешнего заряда, как происходит объединение электромагнитных и слабых сил в единое электрослабое взаимодействие. Получите представление о квантовой гравитации и природе вакуума, о квантовом рождение новых вселенных и испарения черных дыр.

Принципы квантовой механики, принцип относительности и принцип причинности составляют основу квантовой теории поля. Принято считать, что все разнообразие природных явлений можно описать, оставаясь в рамках указанных выше принципов. Многие последствия квантовой теории поля дают хорошее согласование с экспериментом. Так, например, в квантовой электродинамике магнитный момент электрона установлено с рекордной на сегодняшний день точностью - до десяти знаков после запятой! В то же время природа элементарных частиц и структура вакуума еще до конца не ясна и расхождение теории с экспериментом иногда становится тревожно большой. Это говорит о том, что квантовая теория поля еще не является полностью завершенной наукой (как многие другие отрасли физики), а продолжает интенсивно развиваться и обогащаться новыми идеями.

дизайн : Бидасюк Юрий, Теслык Елена  ©, 2011