Βαθμιδική Θεωρία
Gauge Theory, Introduction to gauge theory


Κύρια Ινοδέσμη


Κβαντική Πεδιακή Θεωρία
Ενοποιημένη Πεδιακή Θεωρία
Πεδίο
Φυσικό Πεδίο
Κλασσικό Πεδίο
Κβαντικό Πεδίο
Βαρυτικό Πεδίο
Ηλεκτρικό Πεδίο
Μαγνητικό Πεδίο
Ηλεκτρομαγνητικό Πεδίο
Ασθενές Πεδίο
Ηλεκτρασθενές Πεδίο
Χρωμικό Πεδίο
Ενιαίο Πεδίο
Ομογενές Πεδίο
Κεντρικό Πεδίο
Σωληνοειδές Πεδίο
Συντηρητικό Πεδίο
Μαθηματικό Πεδίο
Βαθμωτό Πεδίο
Ανυσματικό Πεδίο
Τανυστικό Πεδίο

Φυσικές Θεωρίες
Χημικές Θεωρίες
Γεωλογικές Θεωρίες
Βιολογικές Θεωρίες
Οικονομικές Θεωρίες
Φιλοσοφικές Θεωρίες

Φυσική Θεωρία
Χημική Θεωρία
Γεωλογική Θεωρία
Βιολογική Θεωρία
Οικονομική Θεωρία

Στάδια ανάπτυξης μίας Επιστημονικής Θεωρίας
- Ένα είδος θεωριών της Φυσικής.
Ετυμολογία[]
Η ονομασία "gauge" σχετίζεται ετυμολογικά με την λέξη "[[]]".
Εισαγωγή[]
Στην Κλασσική Ηλεκτροδυναμική, ο απλούστερος μετασχηματισμός βαθμίδας είναι η πρόσθεση μιας αυθαίρετης σταθερής ποσότητας στο Ηλεκτρικό Δυναμικό.
Αυτή η αυθαίρετη πρόσθεση δεν προκαλεί καμία μεταβολή στο θεωρούμενο Φυσικό Σύστημα, καθόσον η Ηλεκτρική Δύναμη αλλά και η Ηλεκτρική Ένταση εξαρτώνται μόνο από τη διαφορά δυναμικού και όχι από την απόλυτη τιμή του.
Ανάλυση[]
Οι βασικές θεωρίες βαθμίδας της Κβαντικής Φυσικής είναι:
Οι πιο πολλές θεωρίες της Σωματιδιακής Φυσικής παρουσιάζουν συμμετρίες κάτω από τις οποίες οι ιδιότητες ενός σωματιδίου όπως π.χ. το φορτίο του και οι χωρικές συντεταγμένες του, μπορούν να αλλάξουν πρόσημο χωρίς να αλλάξει η πρόβλεψη της θεωρίας.
Τα ειδικά χαρακτηριστικά μιας θεωρίας βαθμίδας είναι ότι αυτοί οι μετασχηματισμοί μπορούν να γίνουν ανεξάρτητα σε κάθε σημείο του Χώρου και του Χρόνου. Αυτό αποδεικνύεται ότι μπορεί να συμβαίνει μόνον όταν το σωματίδιο φορέας της επίδρασης έχει ακέραιο spin, δηλ. αν είναι βοσόνιο (boson).
Στην Κβαντική Ηλεκτροδυναμική (QED) το φωτόνιο (photon) έχει spin 1.
Οι θεωρίες βαθμίδας αποτελούν τις μόνες συνεπείς περιγραφές των αλληλεπιδράσεων τέτοιων σωματιδίων.
Η Γενική θεωρία της Σχετικότητας έχει μια παρόμοια δομή με την QED αλλά στο ρόλο του βοσονίου-φορέα βρίσκεται εδώ το βαρυτόνιο (graviton), ένα αινιγματικό σωματίδιο με spin 2 το οποίο δεν έχει ακόμα ανιχνευθεί.
Ανάλυση[]
Τα χαρακτηριστικά της θεωρίας βαθμίδας είναι:
Αυτόματη παρουσία του σωματιδίου – διαδότη (ή φορέα) της αλληλεπίδρασης
Ο διαδότης (ή φορέας) της αλληλεπίδρασης έχει σπιν 1 ενώ όλα τα σωματίδια της ύλης (δηλαδή τα κουάρκ και τα λεπτόνια) – έχουν σπιν 1/2 και μηδενική μάζα.
Το μαθηματικό υπόβαθρο της θεωρίας περιγράφεται από τη Ομαδοθεωρία.
Κάθε ομάδα μπορεί να περιγραφεί πλήρως από ένα πεπερασμένο πλήθος παραμέτρων, που καλούνται γεννήτορες της ομάδας.
H ομάδα είναι υπεύθυνη:
- Για τον αριθμό των αναγκαίων διαδοτών της αλληλεπίδρασης, που είναι ίσος με τον αριθμό των γεννητόρων και
- Για την κατάταξη των σωματιδίων σε πολλαπλότητες.
Τέλος, οι εξισώσεις που περιγράφουν την αλληλεπίδραση πρέπει να μένουν αναλλοίωτες σε μετασχηματισμούς που υπαγορεύει η συγκεκριμένη μαθηματική ομάδα.
Με τη βοήθεια των παραπάνω στοιχείων μπορούμε να περιγράψουμε με απλό τρόπο κάθε μια από τις τρεις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις:
- την ηλεκτρομαγνητική,
- την ασθενή πυρηνική και
- την ισχυρή πυρηνική αλληλεπίδραση.
Υποσημειώσεις[]
Εσωτερική Αρθρογραφία[]
- Βαθμιδική Συμμετρία
- Βαθμιδικός Μετασχηματισμός
- Ηλεκτροδυναμική
- Θεώρημα Aharonov-Bohm
- Θεώρημα Bell
- Coulomb gauge
- Lorenz gauge
- Weyl gauge
- Ηλεκτρασθενής Θεωρία
- Σωματιδιακό Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard model)
- Gauge covariant derivative
- Θεωρία Kaluza-Klein
- Κβαντική Χρωμοδυναμική (Quantum chromodynamics)
- Κβαντική Βαθμιδική Θεωρία (Quantum gauge theory)
- Συμμετρία
- Ηλεκτρική Βαθμιδική Θεωρία
- Μαγνητική Βαθμιδική Θεωρία
- Ηλεκτρομαγνητική Βαθμιδική Θεωρία
- Χρωμική Βαθμιδική Θεωρία
- Ισοσπινώδης Βαθμιδική Θεωρία
- Κβαντική Βαθμιδική Θεωρία
- Αβελιανή Βαθμιδική Θεωρία
- Αναβελιανή Βαθμιδική Θεωρία (abelian gauge theory)
Βιβλιογραφία[]
- C. Becchi, Introduction to Gauge Theories, an elementary introduction to quantum gauge fields.
- David Gross, Gauge theory - Past, Present and Future, notes from a talk
- Ta-Pei Cheng, Ling-Fong Li, Gauge Theory of Elementary Particle Physics (Oxford University Press, 1983) [ISBN 0-19-851961-3]
- Paul H. Frampton , Gauge Field Theories, Second Edition, Wiley (2000).
Ιστογραφία[]
- Θεωρία Ομώνυμο άρθρο στην Βικιπαίδεια
- Θεωρία Ομώνυμο άρθρο στην Livepedia
- "On the Origins of Gauge Theory" - Callum Quigley
- Yang-Mills equations on Dispersive Wiki
- Gauge Theories
- ellinogermaniki.gr
- An Introduction to Gauge Theory, Frank Jones
- Economy analogy, Maldacena
- The Geometry of Gauge Theories
- ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΠΕΔΙΩΝ ΘΕΩΡΙΑ ΒΑΘΜΙΔΑΣ, Κρηνίδη
![]() ![]() |
---|
Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες "Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι Επίσης, |
- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν
- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)