Микромир - элементарные частицы (релятивистская квантовая механика), страница 3

Аналогичные эффекты имеют место при рассмотрении рядов теории возмущений для различных взаимодействий частиц, т.е. при изменении многочастичных состояний. Эффекты, возникающие при учете более высоких, чем первое, приближений теории возмущений (математического метода последовательных приближений), носят название радиоционных поправок /ЛЛ, IV-2, с. 9/ - поправок к значениям некоторых физических величин, обусловленных (как бы) взаимодействием заряженной частицы с собственным электромагнитным полем. Радиационные поправки рассчитывают по методу теории возмущений, представляя их в виде ряда по степеням константы электромагнитного взаимодействия a, n-й член которого можно рассматривать как результат испускания и поглощения n виртуальных фотонов или электрон-позитронных пар. При вычислении используется процедура перенормировки массы и заряда частицы. Наибольший интерес представляют радиационные поправки к магнитным моментам электрона и мюона, к сверхтонкому расщеплению атомных уровней энергии, к сечениям рассеяния электрона электроном или атомным ядром. Результаты расчетов вплоть до 3-го порядка по степеням a блестяще согласуются с экспериментальными данными и свидетельствуют о справедливости КЭД по крайней мере на расстояниях, больших 10^-15см. Радиационные поправки растут с ростом энергии... При вычислении радиационных поправок к электродинамическим величинам с точностью выше 3-го порядка существенный вклад вносят процессы виртуального рождения адронов и эффекты слабого взаимодействия" /Иоффе Б.Л. ФЭС, с. 604-5/

Квантовая теория поля (КТП)

Квантовая теория поля (КТП), по сути, является попыткой расширить эту физическую модель на другие "элементарные" частицы, вводя соответствующие квантовые поля - переносчики взаимодействия (глюонов для сильного и промежуточных бозонов для слабого взаимодействия)[4] и заряды.

Так в наиболее популярной сегодня квантовой теории поля для сильного взаимодействия используется кварко-глюонная физическая модель, согласно  которой барионы образованы из трех, а мезоны из двух кварков - гипотетических частиц трех видов -u, d и s, обладающих спином 1/2,барионным зарядом 1/3 и электрическими зарядами 2/3, 1/3 и - 1/3 элементарного заряда e. Роль частиц (электронов и позитронов в КЭД) в этой модели играют кварки, а роль носителей взаимодействия между ними (фотонов в КЭД) - глюоны (от слова "клей"). В отличии от фотонов, глюонов приходится вводить много (их различают по "цвету" - новому квантовому числу), и они обладают массой. Существенной особенностью этой теории является принципиальная ненаблюдаемость свободных кварков (частиц с дробным электрическим зарядом), из которых составляют адроны. Вводимое в математическом представлении сильное нелинейное глюонное взаимодействие обладает тем свойством, что на малых расстояниях (порядка размера ядер атомов) взаимодействие между кварками столь мало, что они ведут себя как почти свободные частицы. Но при увеличении расстояния величина взаимодействия очень быстро растет до сколь угодно больших величин. Этим пытаются объяснить ненаблюдаемость их в свободном состоянии. Последняя не мешает отнесению кварков к модельным, а не математическим объектам, ибо они наблюдаются в связанном состоянии, связываются с определенными наборами измеримых величин и являются аналогами электронов - элементов модели[5].

Кроме того, в рамках квантовой теории поля вводится наряду с известными в нерелятивистской квантовой механике величинами (энергией, импульсом, спином) ряд новых, так называемых “внутренних” (или “динамических”), характеристик, введенных для описания и систематизации множества адронов (представляемых в кварко-глюонной теории поля как совокупность двух (мезоны) или трех (барионы) кварков) типа “изотопического спина”.

В КХД взаимодействие между исходными полями ведет себя существенно иначе, чем в КЭД. Здесь взаимодействие кварков мало для малых (внутриядерных) расстояний (явление асимптотической свободы) и велико на больших. Поэтому теория возмущений здесь эффективна только во внутриядерной области.