Względność, symetria i struktura teorii kwantowej, tom 2: Punktowa relatywistyczna mechanika kwantowa

Opinie czytelników

Obecnie brak opinii czytelników. Ocena opiera się na 2 głosach.

Oryginalny tytuł:

Relativity, Symmetry, and the Structure of Quantum Theory, Volume 2: Point Form Relativistic Quantum Mechanics

Zawartość książki:

Pierwsza wersja teorii kwantowej, opracowana w połowie lat dwudziestych XX wieku, to tak zwana nierelatywistyczna teoria kwantowa; opiera się ona na formie względności, która w poprzednim tomie była nazywana względnością Newtona. Jednak szybko po tym pierwszym opracowaniu zdano sobie sprawę, że w celu wyjaśnienia zjawisk wysokoenergetycznych, takich jak tworzenie cząstek, konieczne jest opracowanie teorii kwantowej opartej na teorii względności Einsteina. To z kolei doprowadziło do rozwoju relatywistycznej kwantowej teorii pola, która jest z natury teorią wielu ciał.

Nie jest to jednak jedyna możliwość dla relatywistycznej teorii kwantowej. W tej książce przyjmujemy punkt widzenia teorii cząstek, opartej na nieredukowalnych reprezentacjach grupy Poincarego, grupy wyrażającej symetrię teorii względności Einsteina. Istnieje kilka sposobów sformułowania takiej teorii; my rozwijamy tak zwaną relatywistyczną punktową mechanikę kwantową, która, w przeciwieństwie do kwantowej teorii pola, zajmuje się stałą liczbą cząstek w relatywistycznie niezmienniczy sposób.

Centralnym zagadnieniem w każdej relatywistycznej teorii kwantowej jest to, jak wprowadzić oddziaływania bez psucia relatywistycznej niezmienniczości. Pokazujemy, że oddziaływania mogą być włączone do operatora masy w taki sposób, że relatywistyczna niezmienniczość jest zachowana. Co zaskakujące dla teorii relatywistycznej, taka konstrukcja pozwala na natychmiastowe oddziaływania; ponadto, dynamiczna wymiana cząstek i produkcja cząstek mogą być uwzględnione w wielokanałowym sformułowaniu operatora masy. Jednak w przypadku układów składających się z więcej niż dwóch cząstek, bezpośrednie zastosowanie takiej konstrukcji prowadzi do niepożądanej właściwości, że skupiska szeroko oddzielonych cząstek nadal oddziałują ze sobą, nawet jeśli oddziaływania między poszczególnymi cząstkami mają niewielki zasięg. Znaczna część niniejszego tomu poświęcona jest rozwiązaniu tego problemu.

Ponieważ relatywistyczna mechanika kwantowa nie jest tak dobrze znana jak relatywistyczna kwantowa teoria pola, rozdział poświęcony jest zastosowaniom punktowej mechaniki kwantowej do fizyki jądrowej; w szczególności pokazujemy, jak modele kwarków składowych mogą być wykorzystane do wyprowadzenia elektromagnetycznych i innych własności hadronów.