د کوانټوم میدان د تیورۍ تاریخچه

د ذراتو په فزیک کې د کوانټوم میدان د تیورۍ تاریخچه د پاول ډیراک له‌خوا له رامنځته کېدو سره پیلیږي او دا هغه مهال و چې ده د ۱۹۲۰مې لسیزې په وروستیو کلونو کې د برېښنایي مقناطیسي میدان اندازه کولو ته هڅه وکړه. په دې تیورۍ کې لوی پرمختګونه په ۱۹۴۰مو  او ۱۹۵۰مو کلونو کې وشول چې په پایله کې یې عادي کوانټوم الکتروډینامیک معرفي شو. کوانټوم الکتروډینامیک دومره بریالۍ او دقیقه وړاندوېینه کوله چې د طبعیت د نورو قوتونو لپاره یې د هماغو لومړنيو مفاهیمو د استعمال هڅې وشوې. د ۱۹۷۰یمې لسیزې په وروستیو کې دغو هڅو په بریالیتوب سره په قوي اتومي قوه او کمزورې اتومي قوه کې د ګیج له تیورۍ استفاده وکړه او د معاصر ذروي فزیک معیاري ماډل یې تولید کړ.

د ورته یا مشابه تخنیکونو له لارې د جاذبې د تشرېح کولو هڅې تر ننه پ،رې ناکامې شوې دي. د کوانټوم میدان د تیورۍ مطالعه لا هم د ودې په حال کې ده، لکه څرنګه یې چې د ډېریو فزیکي ستونزو د حل لپاره طریقې کارول کېږي. اوس مهال د نظري فزیک له ډېرو مهمو برخو څخه ده چې د فزیک څو بېلابېلو څانګو ته ګډه ژبه چمتو کوي.

 لومړني پرمختګونه 
د کوانټوم میدان تیوري په ۱۹۲۰مه لسیزه کې د یوه الکترومقناطیسي میدان د  کوانټوم میخانیک تیورۍ د رامنځته کېدو له موضوع را پیل شوه. په ځانګړې ډول ډو بروګلي په ۱۹۲۴ کال کې د ابتدایي سیستمونو د څپې د تشرېح نظریه په لاندې ډول معرفي کړه: "موږ په دغه کار کې د یوې ځانګړې دورې د داسې پدیدې د شتون له انګېرلو څخه مخکې ځو چې لا مشخصه شوې نه ده".

په ۱۹۲۵ کال کې وارنر هایزنبرګ، ماکس بورن او پاسکال جرډن دقیقاً همدا تیوري د ساحې د ننه د ازادۍ د درجو په څرګندولو سره د هارمونیک ګرځېدونکو د نامتنها ټولګو په توګه او وروسته بیا د دغو ګرځېدونکو لپاره له متعارف کوانټیزاسیون طریقې څخه په استفادې جوړه کړه. د دوی مقاله په ۱۹۲۶ کال کې خپره شوه. دې نظریې داسې انګېرله چې هېڅ برېښنایي چارچ یا جریان نه‌شته او اوس مهال د ازاد میدان تیوري بلل کېږي. The paper was received on 16 November 1925. [English translation in: ]This paper was preceded by an earlier one by Born and Jordan published in 1925. ()

د کوانټوم الکتروډینامیک لومړنۍ بشپړه منطقي تیوري چې د کوانټوم میخانیک اجسامو په توګه هم الکترومقناطیسي میدان او هم چارچ لرونکې برېښنایي ماده په کې شاملېږي، د پاول ډیراک له‌خوا په ۱۹۲۷ کال کې رامنځته شوه. د کوانټومي میدان دا تیوري د مهمو پروسو د ماډل جوړولو لپاره لکه د الکترون له‌خوا د فوټون ایستل د ټیټې انرژۍ کوانټومي حالت ته را ښکته کېږي، داسې یوه پروسه ده چې په هغو کې د ذراتو شمېر بدلون کوي، په ابتدايي حالت کې یو اتوم او په وروستي حالت کې پر یوه اتوم او یوه فوتون بدلېږي. اوس مشخص شوي چې د دا ډول پروسو د تشرېح وړتیا د کوانټومي میدان د تیورۍ له مهمو ځانګړنو څخه ده.

 د خاص نسبیت ترکیب 
له هماغو لومړیو څخه څرګنده وه چې د الکترومقناطیسي میدان یو مناسب کوانټومي لید باید په یوه ډول د انشټین د نسبیت هغه تیوري راونغاړي چې د کلاسیک الکترومقناطیس له څېړنو څخه یې وده کړې وه. دغه اړتیا چې د نسبیت او کوانټوم میخانیک یوځای کول وو، د کوانټوم میدان تیورۍ د رامنځته کېدو دویمه لویه انګېزه وه. پاسکوال، جرډن او ولفګانګ پایولي په ۱۹۲۸ کال کې وښوده چې کوانټوم میدانونه په داسې ډول جوړولی شو چې د بدلونونو په لړ کې هغه ډول عمل وکړي چې خاص نسبیت یې وړاندوېینه کوي.Jagdish Mehra, Helmut Rechenberg, The Probability Interpretation and the Statistical Transformation Theory, the Physical Interpretation, and the Empirical and Mathematical Foundations of Quantum Mechanics 1926–1932, Springer, 2000, p. 199.

 ناڅرګندتیا یا د قطعیت نه‌شتون 
په ۱۹۳۳ کال کې د نیلز بوهر او لیون روزنفیلډ له‌خوا یوه دقیق تحلیل وښوده چې د برېښنايي او مقناطیسي میدان د قوې تر منځ د هم‌مهاله اندازه کولو په وړتیا یو اساسي محدودیت شته، دا محدودیت له وړانګو سره د چارچونو د تعامل په تشرېح کې داخلېږي، د ناڅرګندتیا د اصل له‌خوا وضع شوی چې باید د ټولو متعارفو مزودوجو کمیتونو لپاره عملي شي. دغه محدودیتونه د فوټونونو او الکترونونو (کوانټومي الکټروډینامیک) د کوانټومي میدان د تیورۍ د بریالۍ فورمول‌بندۍ او تشرېح لپاره او په واقعیت کې د هر اختلال کوانټومي میدان د تیورۍ لپاره ډېر مهم دي. د بوهر او روزنفیلډ تحلیل د الکترومقناطیسي ساحې په اندازو کې بدلونونه تشرېح کوي چې د ساحې له سرچینو څخه لرې له کلاسیکو «مجاز» اندازو سره توپیر لري. 

د دوی تحلیل د دې لپاره ډېر مهم و چې وښيي د ناڅرګندتیا د اصل محدودیتونه او مفاهیم په ټولو ډينامیکي سیستمونو کې پلي کېږي، هغه که میدانونه وي یا مادي ذرات. د دوی تحلیل ډېری فزیک‌پوهان پر دې هم قانع کړل چې د کلاسیک میدان د تیورۍ پر اساس د طبیعت بنسټیزو تشرېحاتو ته د بېرته راستنېدو هر ډول مفکوره، لکه څرنګه چې انشټاین د کلاسیک واحد میدان په تیورۍ کې له خپلو ډېرو او ناکامو هڅو سره سره بیا هم موخه لرله، په ساده ډول د بحث وړ نه ده. 

 دویم کوانټزېشن 
د کوانټومي میدان د پراختیا په تیورۍ کې درېیمه موضوع په دوامدار او اسان ډول د بېلابېلو ذروي سیستمونو د احصایې د اداره کولو اړتیا وه. په ۱۹۲۷ کال کې پاسکال جرډن هڅه وکړه تر څو د فورمولېزم په کارولو سره چې د احصایوي بدلون د تیورۍ په نامه پېژندل کېږي، د میدانونو پېژندل شوی کوانټزېشن (quantization) د ورته ذراتو د څو جسمي څپو توابعو ته پراخ کړي. اوس مهال دا طریقه کله ناکله د دویم کوانټیزېشن په نامه یادېږي.Don Howard, "Quantum Mechanics in Context: Pascual Jordan's 1936 Anschauliche Quantentheorie" .Daniel Greenberger, Klaus Hentschel, Friedel Weinert (eds.), Compendium of Quantum Physics: Concepts, Experiments, History and Philosophy, Springer, 2009: "Quantization (First, Second)".Arthur I. Miller, Early Quantum Electrodynamics: A Sourcebook, Cambridge University Press, 1995, p. 18.

 کوانټوم کروموډینامیک 
د قوي متقابلو اغېزو په برخه کې یې د لنډ واټن/لوړې انرژۍ د چلند اړوند پرمختګ ډېر ټکنی او ستړی کوونکی و. د قوي متقابلو اغېزو لپاره کمزوري الکتریکي میدانونه، د جفت قوت اړوند ستونزمن مسائل، د ځواک لېږدوونکي حجم تولید او غیر خطیي متقابلې اغېزې موجودې وې. که څه هم د یوې لویې او واحدې کوانټوم میدان تیورۍ پر لوري تیوریک پرمختګ موجود دی چې الکترومقناطیسي ځواک، کمزوری ځواک او قوي ځواک په کې شاملېږي، خو تجربوي تایید لا نه دی رامنځته شوی. فوق‌العاده یووالی یا (Superunification) چې جاذبوي ځواک رانغاړي، لا هم تر ډېرو ګومانونو لاندې دی او په معاصر نظري یا تیوریک فزیک کې د تر ټولو ښو ذهنونو تر څېړنې لاندې دی.

 سرچينې