ในทางฟิสิกส์คำว่าสนาม หมายถึง พื้นที่ว่างซึ่งลักษณะทางกายภาพบางอย่างส่งผลกับวัตถุ ตัวอย่างเช่นสนามแรงโน้มถ่วงและสนามแม่เหล็ก ทฤษฎีสนาม (field theory) จึงเป็นการอธิบายเกี่ยวกับคุณสมบัติของสนามเหล่านั้น รวมถึงคุณสมบัติของวัตถุที่มีปฎิกิริยาต่อสนามที่มันอยู่
ในช่วงปี ค.ศ. 1920 พอล ดิแรก หนึ่งในผู็ค้นพบกลศาสตร์ควอนตัม เผยแพร่ผลงานทางวาการจำนวนมากเพื่อแสดงให้เห็นว่าทฤษฎีควอนตัมสามารถรวมกับทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของเจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ และทฤษฎีสัมพันธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ได้อย่างไร สิ่งที่เขาคิดค้นขึ้นถือเป็นทฤษฎีสนามควอนตัมครั้งแรกที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน ซึ่งมันได้อธิบายว่าอนุภาคอิเล็กตรอนและโปรตอนของแสงมีผลกระทบซึ่งกันและกันอย่างไร
หลังจากที่ดูเหมือนว่าทุกอย่างจะเป็นไปได้อย่างราบรื่น ในช่วงปี ค.ศ. 1930 - 1940 ทฤษฎีสนามควอนตัมกลับประสบกับช่วงเวลายากลำบากเนื่องจากความยุ่งยากซับซ้อนทางการคำนวน แต่ในที่สุดสถานการณ์เลวร้ายก็ผ่านไปเมื่อนักฟิสิกส์จำนวนหนึ่งรวมทั้ง ริชาร์ด ไฟน์แมน ได้สร้างทฤษฎีศาสตร์ไฟฟ้าควอนตัมขึ้นในเมื่อปี ค.ศ. 1949 ทฤษฎีนี้ได้ถูกใช้เพื่อรวมรวมแรงแม่เหล็กไฟฟ้าเข้ากับแรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนซึ่งเป็นหนึ่งในแรงพื้นฐานทั้งสี่ในธรรมชาติ การพัฒนาในครั้งนี้เป็นที่รู้จักในชื่อ ทฤษฎีอิเล็กทรอวีก (electroweak theory) นอกจากนั้นรงคพลศาสตร์ควอนตัมหรือควอนตัมโครโมไดนามิก (quantum chromodynamics) ซึ่งแตกแขนงออกมาจากทฤษฎีสนามควอนตัมได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่ออธิบายแรงนิวเคลียร์อย่างเข้มอีกด้วย ในปัจจุบันยังเหลือแรงพื้นฐานธรรมชาติอีกแรงเดียวเท่านั้นที่ยังไม่สามารถรวมกับแรงทางควอนตัมได้ ซื่งก็คือแรงโน้มถ่วง
ทุกสรรพสิ่งสามารถอธิบายได้อย่างลึกซึ้งด้วยทฤษฎีสนามควอนตัม ทุกอย่างในโลกสร้างขึ้นจากอะตอมหลายอะตอมที่ยึดกันไว้ด้วยแรงปฎิกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนของพวกมันปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระว่างพวกมันซึ่งจริงๆแล้วไม่มีอะไรมากไปกว่าการแลกเปลี่ยนโปรตอน ดังนั้นอาจกล่าวได้ว่าทฤษฎ๊สนามควอนตัมคอยหนุนฟิสิกศ์ เคมี และชีวะเกือบทั้งหมดอยู่
ทฤษฎีนี้มีความถูกต้องแม่นยำมาก มมันเหมือนกับการรู้ว่าจากลอนดอนไปนิวยอร์กนั้นมีระยะทาวเท่าไรเป็นหน่วยความหนาของเส้นผมเลยทีเดียว
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น