Julian Schwinger; Elektronun Anormal Magnetik Momenti, 1949 (anomalous magnetic moment of the electron)

İkinci Dünya Savaşı sırasında, Amerikalı teorik fizikçi Julian Schwinger, Green fonksiyonlarına dayanan ‘savaş radarı ve dalga kılavuzu teknolojisi’ üzerinde çeşitli yöntemler geliştirdi. (Green fonksiyonu, belirlenmiş başlangıç koşulları veya sınır koşulları ile bir alanda tanımlanan homojen olmayan bir doğrusal diferansiyel operatörün impuls responsudur). Green fonksiyonunu veren daha basit bir denklemi kullanarak karmaşık diferansiyel denklemleri çözme, pratikte karmaşık, çoğu zaman çok zor bir şekilde yapılabilir, ancak Schwinger bir ustaydı.

Julian Schwinger (1918 – 1994)

Savaştan sonra Schwinger, Green fonksiyonlarıyla ilgili yeteneğini günün acil fiziğine, kuantum elektrodinamiğine (QED) - elektronların ve ışığın etkileşimlerine - dönüştürdü.

Schrödinger ve Paul Dirac birlikte çalışmaya başladılar. Çalışmalardan sonra, teorisyenlerin bu aşamada, ince ayrıntılarını elde etmek için kuantum, göreli elektron ve foton alanlarının self-etkileşimlerini dahil etmeleri gerekiyordu. Ancak hesaplamalar, kütle ve yük gibi ölçülebilir miktarlar için kötü sonsuzluklar verdi.

Schwinger, Green'in fonksiyonlarını kullanarak en azından bazı matematiksel mayın tarlalarını hackleyen ilk kişiydi ve 1947 tarihli bir makalesinde, elektronun magnetik momentine birinci-dereceden ışınımsal düzeltme denilen sonucu verdi.

Tamamlanmış teorisi, birinci dereceden düzeltmenin aşağıdaki eşitlikle verildiği gibi olacağını öngören yoğun denklemlerden oluşan 1949 tarihli bir makalesinde doruğa ulaştı:

δμ = (a/2p)μ₀

a: ince-yapı sabiti (a ≈  1/137), μ₀: elektronun klasik magnetik momentidir. Bu eşitlik deneylerle hızla doğrulandı. Bugün a/2p kesri Schwinger'in mezar taşının tepesinde bulunuyor.

Bilimdeki en kesin teori olan QED'nin kurulması, elektron için δμ için beşinci dereceden tahmini şimdi 10¹³'te; lazerlerin, kuantum hesaplamanın ve Mössbauer spektroskopisinin anlaşılmasında deneysel olarak doğrulanmış olup temel partikül fiziği Standart Modelinin dayandığı prototiptir.

Richard Feynman, QED'yi “fiziğin mücevheri” olarak adlandırdı.

(a) Pertürbasyon teorisinde elektron anormal magnetik moment a_e = (g−2) / 2 ve BLFQ (Temel Işık-Ön Niceleme) karşılaştırması (https://arxiv.org/pdf/1403.0704.pdf),  (b) elektronun anormal magnetik momentine, θ_A0ν˜nin fonksiyonu olarak elektrozayıf (EW) katkı; A₀^ν˜, [−p, p] aralığındadır (https://arxiv.org/pdf/1403.6448.pdf)

 

https://physicsworld.com/a/the-10-greatest-predictions-in-physics/

6 Ocak 2022

 

GERİ (10 öngörü)