通俗讲讲量子电动力学

量子电动力学，说白了就是用量子理论解释电动力学现象。
我们知道，以薛定锷方程为基础的量子力学是非相对论的，在此基础上狄拉克构造出了相对论性的方程，即狄拉克方程。
狄拉克方程是薛定锷方程的相对论形式，就像相对论之于牛二律一样。相对论性量子力学建立起来之后，人们通过更为精密的实验发现了无法解释的兰姆位移，真空极化等现象，这些都暴露了相对论性量子力学的不足，并成为量子电动力学发展的契机。

经过一系列研究，人们终于建立起了完善的量子电动力学。量子电动力学最让人惊异的是什么呢？那就是它使用了”媒介粒子”来解释电荷间的相互作用。

什么是媒介粒子？通俗地说，每个电荷都在不断地发射媒介粒子，媒介粒子碰上另一个电荷的时候，把原电荷的一部分动量传递给了另一个电荷。这样两个电荷就依靠交换媒介粒子完成了相互作用的传递。电磁相互作用的媒介粒子是光子。

为什么需要媒介粒子？那最初起源于物理学家的一个信念：一切相互作用都是近距的，而不是超距的。所谓超距作用，就是两个物体相隔很远也可以瞬间发生相互作用，就像牛顿万有引力；所谓近距作用，就是两个物体必须相接触才能发生相互作用，比如挤压力。但是相对论告诉我们，信息传递的最高速度是光速，如果超距作用存在，那就违反了相对论，因为即便是相互作用的传递速度也应该不超过光速。所以，物理学家认为，一切相互作用都是近距作用。

在量子电动力学中，近距作用发生于媒介粒子和电荷之间，而两个电荷不存在直接关联，这就满足了相对论，而且完美的解释了兰姆位移和真空极化等现象。

对精细结构常数的计算结果和实验结果已经吻合到了小数点后8位，这是亘古未有的。量子电动力学因此被称为人类史上最精确的物理理论。

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