In der Physik ist quantization der Prozess, ein klassisches Verstehen von physischen Phänomenen in Bezug auf ein neueres als "Quant-Mechanik bekanntes Verstehen" zu erklären. Es ist ein Verfahren, für eine Quant-Feldtheorie zu bauen, die aus einer klassischen Feldtheorie anfängt. Das ist eine Generalisation des Verfahrens, um Quant-Mechanik von der klassischen Mechanik zu bauen. Man spricht auch vom Feld quantization, als in "quantization des elektromagnetischen Feldes", wo man Fotonen als Feld"Quanten" (zum Beispiel als leichte Quanten) kennzeichnet. Dieses Verfahren ist zu Theorien der Partikel-Physik, Kernphysik grundlegend, hat Sache-Physik und Quant-Optik kondensiert.

Methoden von Quantization

Quantization wandelt klassische Felder in Maschinenbediener um, die Quant-Staaten der Feldtheorie folgen. Der niedrigste Energiestaat wird den Vakuumstaat genannt und kann sehr kompliziert sein. Der Grund dafür, eine Theorie zu quanteln, ist, Eigenschaften von Materialien, Gegenständen oder Partikeln durch die Berechnung von Quant-Umfängen abzuleiten. Solche Berechnung muss sich mit bestimmter Subtilität genannt Wiedernormalisierung befassen, die, wenn vernachlässigt, häufig zu Quatsch-Ergebnissen wie das Äußere der Unendlichkeit in verschiedenen Umfängen führen kann. Die volle Spezifizierung eines quantization Verfahrens verlangt Methoden, Wiedernormalisierung durchzuführen.

Die erste Methode, für quantization von Feldtheorien entwickelt zu werden, war kanonischer quantization. Während das äußerst leicht ist, auf genug einfachen Theorien durchzuführen, gibt es viele Situationen, wo andere Methoden von quantization effizientere Verfahren für Rechenquant-Umfänge nachgeben. Jedoch hat der Gebrauch von kanonischem quantization sein Zeichen auf der Sprache und Interpretation der Quant-Feldtheorie verlassen.

Kanonischer quantization

Kanonischer quantization einer Feldtheorie ist dem Aufbau der Quant-Mechanik von der klassischen Mechanik analog. Das klassische Feld wird behandelt, wie eine dynamische Variable die kanonische Koordinate genannt hat, und seine Zeitableitung der kanonische Schwung ist. Man führt eine Umwandlungsbeziehung zwischen diesen ein, die genau dasselbe als die Umwandlungsbeziehung zwischen einer Position einer Partikel und Schwung in der Quant-Mechanik ist. Technisch wandelt man das Feld einem Maschinenbediener, durch Kombinationen der Entwicklung und Vernichtungsmaschinenbediener um. Der Feldmaschinenbediener folgt Quant-Staaten der Theorie. Der niedrigste Energiestaat wird den Vakuumstaat genannt. Das Verfahren wird auch den zweiten quantization genannt.

Dieses Verfahren kann auf den quantization jeder Feldtheorie angewandt werden: ob fermions oder bosons, und mit jeder inneren Symmetrie. Jedoch führt es zu einem ziemlich einfachen Bild des Vakuumstaates und ist nicht leicht verantwortlich, um in einigen Quant-Feldtheorien, wie Quant chromodynamics zu verwenden, der, wie man bekannt, ein kompliziertes Vakuum durch viele verschiedene Kondensate charakterisieren lässt.

Kovarianter kanonischer quantization

Es stellt sich heraus, dass es eine Weise gibt, einen kanonischen quantization durchzuführen, ohne die nichtkovariante Annäherung der foliating Raum-Zeit aufsuchen und Hamiltonian wählen zu müssen. Diese Methode basiert nach einer klassischen Handlung, aber ist von der funktionellen integrierten Annäherung verschieden.

Die Methode gilt für alle möglichen Handlungen (wie zum Beispiel Handlungen mit einer nichtkausalen Struktur oder Handlungen mit dem Maß "Flüsse") nicht. Es fängt mit der klassischen Algebra von allen (glatten) functionals über den Konfigurationsraum an. Diese Algebra ist quotiented, der durch das durch die Euler-Lagrange Gleichungen erzeugte Ideal zu Ende ist. Dann wird diese Quotient-Algebra in eine Algebra von Poisson durch das Einführen einer Klammer von Poisson umgewandelt, die von der Handlung ableitbar ist, genannt die Klammer von Peierls. Diese Algebra von Poisson ist dann - deformiert ebenso als in kanonischem quantization.

Wirklich gibt es eine Weise, Handlungen mit dem Maß "Flüsse" zu quanteln. Es schließt den Batalin-Vilkovisky Formalismus, eine Erweiterung des BRST Formalismus ein.

Deformierung Quantization

Hauptartikel: Weyl quantization.

Siehe auch Klammer von Moyal, Sternprodukt und Quasiwahrscheinlichkeitsvertrieb von Wigner.

Geometrischer quantization

Sieh geometrischen quantization

Schleife quantization

Sieh Schleife-Quant-Ernst

Pfad integrierter quantization

Eine klassische mechanische Theorie wird durch eine Handlung mit den erlaubten Konfigurationen gegeben, die diejenigen sind, die extremal in Bezug auf funktionelle Schwankungen der Handlung sind. Eine mit dem Quant mechanische Beschreibung des klassischen Systems kann auch von der Handlung des Systems mittels des Pfads integrierte Formulierung gebaut werden.

Quant statistische Mechanik-Annäherung

Sieh Unklarheitsgrundsatz

Die abweichende Annäherung von Schwinger

Sieh den Quant-Handlungsgrundsatz von Schwinger

Siehe auch

• Pfad von Feynman integrierter
• Foton-Polarisation
• Quant-Saal-Wirkung
• Quantenzahl
• Abraham, R. & Marsden (1985): Fundamente der Mechanik, Hrsg. Addison-Wesley, internationale Standardbuchnummer 0 8053 0102 X.
• M. Peskin, D. Schroeder, Eine Einführung in die Quant-Feldtheorie (Westview Presse, 1995) [internationale Standardbuchnummer 0-201-50397-2]
• Weinberg, Steven, Die Quant-Theorie von Feldern (3 Volumina)

Außenverbindungen

• Was ist "Relativistischer Kanonischer Quantization"?