Quantenfeldtheorie

Quantenfeldtheorie: relativistische Theorie quantisierter Wellenfelder, die eine theoretische Behandlung der Wechselwirkungen von Elementarteilchen, insbesondere deren Erzeugung und Vernichtung, ermöglicht; hierzu werden die Feldgrößen als Operatoren aufgefasst, die bestimmten Vertauschungsregeln genügen (2. oder Feldquantisierung). Bekannteste Quantenfeldtheorie ist die Quantenelektrodynamik, die die elektromagnetische Wechselwirkung von Elementarteilchen beschreibt. Die Vereinheitlichung der elektromagnetischen und der schwachen Wechselwirkung erfolgte durch die Quanten-Flavour-Dynamik oder Glashow-Salam-Weinberg-Theorie der elektroschwachen Wechselwirkung. Vielversprechender Ansatz einer Quantenfeldtheorie der starken Wechselwirkung ist die Quantenchromodynamik. Die einheitliche Beschreibung der genannten Quantenfeldtheorie durch eine umfassendere Quantenfeldtheorie (Große Einheitliche Theorie) erscheint naheliegend. Die Quantenfeldtheorie ist noch mit Unzulänglichkeiten behaftet; so ergeben sich für beobachtbare Größen, zum Beispiel Ladung und Masse in der Quantenelektrodynamik, unendliche Ausdrücke (Divergenzen), die durch Renomierung, eine in allen Eichfeldtheorien eindeutige mathematische Prozedur, den beobachtbaren Größen angepasst werden. Es besteht jedoch die Hoffnung, dass eine Eichfeldtheorie der Supersymmetrie als Vereinheitlichung aller Wechselwirkungen einschließlich Gravitation geschaffen werden kann, die frei von Divergenzen ist.