ijktheorie, klasse van de kwantumveldentheorie, een wiskundige theorie die zowel de kwantummechanica als Einsteins speciale relativiteitstheorie omvat en die algemeen wordt gebruikt om subatomaire deeltjes en hun bijbehorende golfvelden te beschrijven. In een ijkingstheorie is er een groep transformaties van de veldvariabelen (ijkingstransformaties) die de basisfysica van het quantumveld onveranderd laat. Deze voorwaarde, ijkinginvariantie genoemd, geeft de theorie een zekere symmetrie, die de vergelijkingen regelt. Kortom, de structuur van de groep van ijkingstransformaties in een bepaalde ijkingstheorie brengt algemene beperkingen met zich mee voor de wijze waarop het door die theorie beschreven veld kan interageren met andere velden en elementaire deeltjes.

Italiaanse natuurkundige Guglielmo Marconi aan het werk in de radiokamer van zijn jacht Electra, ca. 1920.
Britannica Quiz
All About Physics Quiz
Wie was de eerste wetenschapper die een experiment met een gecontroleerde nucleaire kettingreactie uitvoerde? Wat is de meeteenheid voor cycli per seconde? Test je natuurkundig inzicht met deze quiz.

De klassieke theorie van het elektromagnetische veld, voorgesteld door de Britse natuurkundige James Clerk Maxwell in 1864, is het prototype van de ijkingstheorieën, hoewel het concept van de ijkingstransformatie pas in het begin van de 20e eeuw volledig werd ontwikkeld door de Duitse wiskundige Hermann Weyl. In de theorie van Maxwell zijn de basisveldvariabelen de sterktes van de elektrische en magnetische velden, die kunnen worden beschreven in termen van hulpvariabelen (b.v. de scalaire en vectorpotentialen). De ijkingstransformaties in deze theorie bestaan uit bepaalde veranderingen in de waarden van deze potentialen die niet resulteren in een verandering van de elektrische en magnetische velden. Deze ijkinginvariantie wordt behouden in de moderne theorie van het elektromagnetisme die quantumelektrodynamica (q.v.), of QED wordt genoemd. Het moderne werk aan de ijkingstheorieën begon met de poging van de Amerikaanse natuurkundigen Chen Ning Yang en Robert L. Mills (1954) om een ijkingstheorie van de sterke wisselwerking te formuleren. De groep van ijkingstransformaties in deze theorie had betrekking op de isospin (q.v.) van sterk op elkaar inwerkende deeltjes. Aan het eind van de jaren zestig ontwikkelden Steven Weinberg, Sheldon Glashow en Abdus Salam een ijkingstheorie die elektromagnetische en zwakke wisselwerkingen op een verenigde manier behandelt. Deze theorie, die nu algemeen de elektrozwakke theorie wordt genoemd, heeft opmerkelijk succes gehad en wordt algemeen aanvaard. In het midden van de jaren zeventig werd hard gewerkt aan de ontwikkeling van de quantumchromodynamica (QCD), een ijkingstheorie van de interacties tussen quarks (zie quark). Om verschillende theoretische redenen lijkt het concept van de ijkinvariantie fundamenteel, en vele fysici geloven dat de uiteindelijke eenmaking van de fundamentele interacties (d.w.z. gravitatie, elektromagnetisme, sterk en zwak) door een ijkmetertheorie zal worden bereikt. Zie ook quantumveldentheorie.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.