Квантування вторинне
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Квантування вторинне

Квантування вторинне, метод, вживаний в квантовій механіці і квантовій теорії поля для дослідження систем, що складаються з багатьох або з безконечного числа часток (або квазічастинок ). В цьому методі стан квантової системи описується при допомозі т.з. чисел заповнення — величин, що характеризують середнє число часток системи, що знаходяться в кожному з можливих станів.

  Метод До. ст особливо важливе в квантовій теорії поля в тих випадках, коли число часток в даній фізичній системі не постійно, а може мінятися при різних процесах, що відбуваються в системі. Тому найважливішою сферою застосування методу До. ст є квантова теорія випромінювання, квантова теорія елементарних часток і систем різних квазічастинок. У теорії випромінювання розглядаються системи, що містять світлові кванти (фотони), число яких міняється в процесах випускання, поглинання, розсіяння. У теорії елементарних часток необхідність вживання методу До. ст пов'язана з можливістю взаємних перетворень часток; такі, наприклад, процеси перетворення електронів і позитронів у фотони і зворотний процес (див. Анігіляція і народження пар ). Найбільш ефективний метод До. ст в квантовій електродинаміці — квантовій теорії електромагнітних процесів, а також в теорії твердого тіла, що базується на уявленні про квазічастинки. Менш ефективне вживання До. ст для опису взаємних перетворень часток, обумовлених неелектромагнітними взаємодіями.

  В математичному апараті До. ст хвилева функція системи розглядається як функція чисел заповнення. При цьому основну роль грають т.з. оператори, «народження» і «знищення» часток. Оператор знищення — це оператор, під дією якого хвилева функція якого-небудь стану даної фізичної системи перетворюється на хвилеву функцію іншого стану з числом часток на одиницю менше. Аналогічно, оператора народження збільшує число часток в цьому стані на одиницю. Принципова сторона методу До. ст не залежить від того, чи підкоряються частки, з яких складається система, Бозе — Ейнштейна статистиці (наприклад, фотони) або Фермі — Дираку статистиці (наприклад, електрони і позитрони). Конкретний же математичний апарат методу, у тому числі основні властивості операторів народження і знищення, в цих випадках істотно різний унаслідок того, що в статистику Бозе — Ейнштейна число часток, яке може знаходитися в одному і тому ж стані, нічим не обмежено (отже числа заповнення можуть набувати довільних значень), а в статистику Фермі — Дираку в кожному стані може знаходитися не більш за одну частку (і числа заповнення можуть мати лише значення 0 і 1).

  Метод До. ст було вперше розвинене англійським фізиком П. Дираком (1927) в його теорії випромінювання і далі розроблений сов.(радянський) фізиком Ст А. Фоком (1932). Термін «До. в.» з'явився унаслідок того, що цей метод виник пізніше «звичайного», або «первинного», квантування, метою якого було виявити хвилеві властивості часток. Необхідність послідовного обліку і корпускулярних властивостей полів (оскільки корпускулярно-хвильовий дуалізм властивий всім видам матерії) привела до виникнення методів До. ст

  Літ . див.(дивися) при ст. Квантова теорія поля .