Mis on aeg? 3

mitte enam vabade väljade hamiltoniaanist. Hamiltoniaan ise koosneb vabade väljade hamiltoniaanist
ja interaktsioonihamiltoniaanist. Väljavektor sisaldab elektron-positron- ja elektromagnetvälja.
Väljavektori muutust kirjeldatakse mingisuguse operaatoriga S, mida kujutatakse ka maatriksvõrrandina.
Seda nimetatakse hajumise maatriksiks ehk S-maatriksiks:
( ( = ( ( ( (
Interaktsioonihamiltoniaani arvestades saame S-maatriksi kujuks:
ehk
( = (
=
Erinevaid kvantolekuid erinevates ajahetkedes seob S-maatriksi mingi element. Vastava kvantoleku
ülemineku tõenäosust saab välja arvutada siis, kui on teada vastava maatrikselemendi väärtust.
Kronoloogilise korrutise korral:
( = ( ( ( ( (
järjestatakse kõik väljaoperaatorid aja kahanemise järjekorras:
Kuid kvantelektrodünaamikas kasutatakse hoopis normaaljärjestust, mille korral paigutatakse kõik
tekkeoperaatorid kao-operaatoritest vasakule. Nii võrdub vaakumi energia ja impulss nulliga.
Vaakumi polarisatsioon seisneb kvantväljateooria järgi selles, et elektroni laeng tekitab enda
ümbritsevas ruumis ehk vaakumis virtuaalsete osakeste toimel intensiivseid protsesse. Elektroni
negatiivse laengu ümbritsevas ruumis organiseeruvad positiivsed laengud üldiselt elektronile
lähemale, kuid negatiivsed laengud aga kaugemale.
Kvantväljateooria järgi on kogu Universumi vaakum täis virtuaalseid osakesi ja seetõttu on
vaakum tegelikult lõpmata kõrge energiatihedusega. Kuid renormeerimise tulemusena võime selle
vaakumi energiatiheduse lugeda ikkagi praktiliselt nulliks, sest selline energianivoo, mis täidab
ühtlaselt kogu meie Universumi ruumi, ei ole tegelikult niikuinii mingil moel avalduv ega
mõõdetav. 0 väärtuse võime lugeda mistahes kohta energiaskaalal.
Elektromagnetlaine ( näiteks valguslaine ) ei ole tegelikult pidev, vaid see liigub ruumis
„portsjonite“ ehk kvantide kaupa. Vastavalt kvantelektrodünaamika ehk kvantväljateooria seaduste
järgi võib elektromagnetvälja vaadelda ka kui virtuaalsete footonite kogumina või nende voona.
Elektriliselt laetud osakeste omavaheline vastastikmõju ehk interaktsioon seisneb tegelikult selles,
et üks osake neelab ühe footonist, mille kiirgas esimene. See tähendab seda, et laetud osakesed
vahetavad omavahel footoneid. Iga laetud osake tekitab enda ümber välja, mis tegelikult reaalselt
seisneb footonite kiirgamises ja neelamises. Need footonid pole aga reaalsed, vaid neid mõistetakse
virtuaalsetena. Neid virtuaalseid osakesi pole võimalik avastada nende eksisteerimise ajal. See
teebki need virtuaalseteks. Tavaliselt on footoni ja mingi laetud osakese summaarne energia suurem
kui paigaloleval laetud osakesel ( footonil endal laengut ei ole ). See aga rikub energia jäävuse
seadust. Kuid kui laetud osakese poolt kiiratud footon neelatakse sama või mõne teise laetud
osakese poolt enne ajavahemiku
=
351