Как может установиться функциональное равенство между двумя теориями? Чем отличаются старый и новый подходы к квантовой теории поля? И чем должны являться её параметры, чтобы избежать бесконечностей? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Эмиль Ахмедов.

Старый подход к фундаментальной физике заключался в том, что необходимо было найти какую-то теорию поля, которая описывает тот или иной круг явлений. Например, рождение, рассеяние, излучение, поглощение электромагнитных волн описывает квантовая электродинамика. Любая теория содержит некоторое число параметров, которые фиксируются экспериментом как данность: электрический заряд квантов, масса квантов. Для устранения бесконечностей в квантовой теории поля необходимо, чтобы эти параметры не были просто константами, а зависели бы от частот.

Что такое заряд с точки зрения квантового теории поля? Это некая нелинейность. Например, вы рассматриваете в квантовой электродинамике квант, отвечающий электрону. Если он находится под действием внешней силы, то электрон может излучить квант электромагнитного излучения — фотон. Соответственно, исходно у вас был один квант, а в конце у вас есть два кванта: фотон и сам электрон.

Проблема в том, что мы умеем вычислять в квантовой теории поля только в той ситуации, когда нелинейность очень слабая. Если нелинейность сильная, мы ничего посчитать не можем. Плодить еще больше нелинейностей — это решать проблему одного ребенка, плодя дополнительно других детей.