真空偏極
真空偏極は真空偏極テンソルΠ(q)を用いて評価される。真空偏極テンソルはボーズ粒子が運ぶ四元運動量qの関数として記述され、これは真空偏極が運動量スケールのみに依存することを表している。真空がゲージ不変性を満たすとき、一般的な表記は
Π μ ν ( q 2 ) = ( g μ ν q 2 − q μ q ν ) Π ( q 2 ) {\displaystyle \Pi ^{\mu \nu }(q^{2})=(g^{\mu \nu }q^{2}-q_{\mu }q_{\nu })\Pi (q^{2})\,}
となる。ただし、この関数はq=0において正則である。
真空偏極テンソルを用いて電磁相互作用の結合定数である微細構造定数を運動量に依存する量として書くことができる。1ループの補正まで含めたときの、微細構造定数は以下のように表される。
α eff ( q 2 ) = e 0 2 / 4 π 1 − Π ( q 2 ) = α 0 1 − [ Π 2 ( q 2 ) − Π 2 ( 0 ) ] {\displaystyle \alpha _{\text{eff}}(q^{2})={\frac {e_{0}^{2}/4\pi }{1-\Pi (q^{2})}}={\frac {\alpha _{0}}{1-[\Pi _{2}(q^{2})-\Pi _{2}(0)]}}}
ここで、e0は裸の電荷、α0は裸の微細構造定数を表す。Πの添え字2は1ループ(電荷eの2乗)までの寄与という意味である。
場の量子論において、真空偏極(しんくうへんきょく、vacuum polarization)とは、ボーズ粒子が仮想的な粒子・反粒子対を生成する過程である。ボーズ粒子の自己エネルギーとも呼ばれる。 量子電磁力学においては、光子が電子・陽電子対を生成する反応を表し、量子色力学においては、グルーオンがクォーク・反クォーク対やグルーオン対を生成する反応として記述される。