КВАНТТЫҚ ЭЛЕКТРДИНАМИКА (КЭД) – өзараәсерлесуші электрмаг- ниттік өрістер мен зарядталған бөлшектердің кванттық теориясы. Бұл теорияда көбінесе электрмагниттік және электрондық-позитрондық өрістердің өзараәсерлесулері қарастырылады. Осындай теорияда электрмагниттік өріс калибрлеу өрісі ретінде білінеді. Осы өрістің кванты – тыныштықтағы массасы нөл және спині 1-ге тең бөлшек – фотон болады, ал екі электронның өзараәсерлесуі, бұлардың арасында виртуалды фотондармен алмасудың нәтижесі болады. КЭД денелердің жылулық сәулесін, Комптон эффектісін, тежеуіштік сәуле шығару т.б.
Кванттық электрдинамиканың қарапайым үрдістері: а – электронның немесе позитрон- ның фотонды шығаруы; б – фотонның электронды немесе позитронды жұтуы; в – аннигиляция; г – бөлшектер жұбының тууы. Сызықтар бөлшектердің траекторияларын, ал төбедегі нүктелер жергілікті (локалді) өзараәсерлесуді бейнелейді. Комптон эффек- тісі (сол жақта) 2 фотонға аннигиляциялану электронның атом ядросының кулондық өрі- сімен өзараәсерлесуі кезіндегі виртуал бөл- шектердің тууы
үрдістерді (процестерді) сипаттайды. Бірақ та КЭД үшін вакуумның по- лярлануына байланысты үрдістердің маңызы ерекше.
КЭД-ның алғаш байқалған эффектісі энергия деңгейлерінің лэмбілік ығы- суы болды. Электронның аномальды магниттік моменті – магниттік момент дәл анықталады. Магниттік момент – тыныштықтағы бөлшектердің сыртқы магнит өрісімен өзараәсерлесуінің себебі болатын шама. Дирактың элек- трондық кванттық теориясынан элек- тронның Бор магнетонына тең магниттік моменті болтыны белгілі. КЭД-ға тән эффект – жарықтың жарықта шашырауы болып табылады. Электрмагниттік толқындар үшін суперпозиция принципі дұрыс, яғ- ни – электрмагниттік толқындар клас- сикалық электрдинамикада өзара- әсерлеспейтін толқындар ретінде қа- растырылады. КЭД электрондықпозитрондық вакууммен өзараәсер- лесетіндіктен, әлгі принцип тура бол- май қалады.
Вакуумдық эффектілердің тағы біреуі – өте күшті (статистикалық және айнымалы) электрмагниттік және гравитациялық өрістерде бөлшек- антибөлшек жұптарының пайда болуы. Гравитациялық өріс космологиялық (ғарышнамалық) мәселелерге байланысты Ғалам эволюциясының ертедегі фазаларына (қара апандардың гравитациялық өрісінде жұптардың пайда болуы) байланысты қарастырылады. Электрондық-позитрондық жұптардың виртуалды фотонға аннигиляциялануы бұлардың әрі қарай нуклон-антинуклон жұбына немесе өзгедей адрондарға айналуының принциптік маңызы бар. Осы үрдіс – лептондар мен адрондар физикасының өзара тығыз байланыстылығына мысал бола алады.