Fizikte efektif alan teorisi; istatistiksel mekanik model teorisi ya da kuantum alan kuramı gibi, altta yatan fiziksel kurama (ya da ) bir yaklaşma/yaklaştırma modeli. Efektif alan teorisinde, seçilen bir enerji ya da meydana gelen fiziksel olayları açıklamak için; kısa mesafelerde serbestlik derecelerini ve altyapıyı (ya da yüksek enerjilerde denkliği) göz ardı ederek, serbestlik derecelerinin uygunluğunu içermektedir.
Daha büyük uzunluk ölçeklerinde, umut vadeden bir şekilde basitleştirilmiş bir model elde etmek için; daha kısa uzunluk ölçeklerinde, sezgiye dayalı bir şekilde, altta yatan kuramın gidişatına göre ortalama alınır.
Efektif alan teorinin altta yatan dinamiklerin uzunluk ölçeği ve ilginin uzunluk ölçeği arasında büyük bir fark olduğunda genellikle en iyi şekilde sonuç verir.
Efektif alan teorisinin; parçacık fiziği, istatistiksel mekanikler, yoğun madde fiziği, genel görelilik kuramı ve akışkanlar dinamiği alanlarında kullanımı bulundu. Böylelikle, hesaplamaların kolaylaştırılmış ve radyasyon etkilerinin azaltılmasına olanak sağlanmıştır.
Renormalizasyon grubu
Şimdilerde, efektif alan teorisi, serbestlik kısa mesafelerinin dereceleri sistematik yapılan (RG) dışa entegre etme süreci bağlamında tartışılıyor. Bu yöntem efektif alan teorisi'nin gerçek dizilişine olanak sağlayacak kadar yeterli olmasa da,onların kullanılışlığının kabaca yaklaşımı RG analizi yoluyla netleşiyor. Bu yöntem; simetrilerin analizi yoluyla, efektif alan teorisinin yapısının ana tekniğine de olanak sağlıyor.
Mikroskobik teoride kütle ölçeği sadece M olursa, efektif alan teorisi 1/M açılımı gibi düşünülebilir. Eksiksiz bir efektif alan teorisinin yapısı 1/M 'nin etkili olduğu birkaç alan da,her bir 1/M açılımında serbest parametrelerin yeni bir dizilimini gerektirir. Bu teknik; dağılma ya da k ivme ölçeğinin en fazla k/m≪1 olduğu diğer durumlarda kullanışlıdır.
Efektif alan teorisi küçük uzunluk ölçeklerinde geçerli olmadıkları için, renormalize olmalarına gerek yoktur.
Aslında, efektif alan teorisi için her bir 1/M diziliminde, parametrelerin sayısının sürekli genişlemesi, sadece iki parametrenin renormalizasyonunu gerektiren quantum elektrodinamiklerdeki gibi aynı mantıkla genellikle renormalize olmadıkları anlamına gelmektedir.
Efektif alan teorisi örnekleri
Beta Bozunmanın Fermi Teorisi
Efektif alan teorisinin en bilinen örneği . Bu teori, sadece hadronlar ve leptonların zayıf parçalanmaya maruz kaldığının bilindiği dönem de, çekirdeklerin zayıf parçalanmaları ile ilgili ilk çalışmalar süresince geliştirildi. İncelenen tipik reaksiyonlar vardı. Reaksiyonlarda dört fermiyon arasındaki dakik etkileşimleri içeren bu teori öne sürüldü. Bu teori müthiş bir başarıydı ve sonunda parçacık fiziğinin standart modelinin bir parçasını oluşturan elektrozayıf etkileşimlerin Gauge teorisinden kaynaklandığı anlaşıldı.
Bu daha temel teoride,etkileşimlere W± çeşitli bir değişkenlere sahip olan [[Ayar bozonu|Gauge boson}} aracılık etti. Fermi teorisi, geniş bir yankı uyandırdı. Çünkü, ilk denemeler enerji ölçeğinde 10MeV'den daha az yapılmasına rağmen W parçacığının kütlesi yaklaşık 80 GeV'di. Büyüklüğün dizilimi üç üzerinde alınarak yapıldığında,böyle bir enerji ayrımına henüz başka bir durumda rastlanmadı.
BCS Süperiletkenliğin Teorisi
Bir diğer ünlü örnek BCS süperiletkenliğin teorisidir. Burada altta yatan teori, fononlar denilen kafes titreşimleri ile metal etkileşimlerdeki elektronlardır. Bu fononlar, Cooper çifti oluşturmak için ortaya çıkan,bazı elektronlar arasında çekici etkileşime neden olurlar. Bu çiftlerin uzunluk ölçeği, fononların dalga boyundan daha büyüktür. Yani, bir noktada iki elektronun etkin bir etkileşimine olanak sağlama ve bir teori oluşturma da fononların dinamiklerini göz ardı etmeye olanak sağlar.
Bu teori süperiletkenlik deneylerinin sonuçlarınının tahmininde ve tanımlanmasında kayda değer bir başarı elde etti.
Yerçekimindeki efektif alan teorisi
Genel görelilik kurmanında, kendisinin kuantum kütleçekiminin, sicim kuramı gibi eksiksiz bir düşük enerjili efektif alan teorisi olması bekleniyor. Genişleme ölçeği Planck kütlesidir. Efektif alan teorisi, özellikle genişliği veya boyu sonlu olan nesnelerde yerçekimsel dalgaların izini hesaplamak için, genel görelilik kuramında karşılaşılan sorunları zaltmak için kullanılmıştır. Genel görelilikte (GG) en yaygın efektif alan teorisi (EAT) benzeyen "Genel göreceli olmayan görecelik kuramı (özel görecelik kuramı) (NRGR)'dir. Bir diğer yaygın GG EAT ise Ekstrem kütle oranı(EMR)dır .
Diğer örnekler
Efektif alan teorisi, günümüzde birçok durum için bahsediliyor.
- Nükleer fiziğin önemli bir dalı olan kuantum hadrodinamik, kuantum kromodinamiği'in altın da yatan teoriden türetilebilir olması gereken, hadronların etkileşiminin bir alan teorisi kabul edildiği bir teoridir. Uzunluk ölçeğinde küçük ayrımlar bulunması nedeniyle, bu efektif alan teorisi bura da biraz sınıflandırıcı bir güce sahip. Ama fakat yine de Fermi teorisi'nin olağanüstü başarısı kadar etkili değil.
- Parçaçık fiziğin de, kiral karışıklık teorisi denilen QCD efektif alan teorisi daha başarılı olmuştur.Bu teori,spontan kiral simetri kırılmasının ‘Altıntaşı’ bozonlar da, pionlar ya da kaonlarla hadronların etkileşimini ele alıyor. Genişleme parametresi pion enerji/momentum'dur.
- Bir ağır kuark içeren hadronlar için (bottom ya da charm gibi), ağır-kuark efektif teori (HQET) denilen, kuark kütlenin gücünü genişleten bir efektif alan teorisi kullanışlı bulunmuştur.
- İki ağır kuark içeren hadronlar için,göreceli olmayan QCD (NRQCD) denilen özellikle kafes QCD ile beraber kullanıldığın da, ağır kuarkların göreceli hızının gücünü genişletmede kullanışlı bulunmuştur.
- Işık enerjik (collinear) parçacıklarıyla hadron reaksiyonlarında,serbestlik derecesi düşük enerjili (soft) reaksiyonlar, yumuşak-kolineer efektif teorisi (SCET) ile tanımlanmıştır.
Madde fiziğinin büyük bir kısmı,maddenin belirli bir özelliği için efektif alan teorisi yazmabilmeyi içeren çalışmalardan oluşmaktadır. Hidrodinamikler de efektif alan teoriler kullanılarak ele alınabilir.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ "Radiation reaction at the level of the action" by Ofek Birnholtz, Shahar Hadar, and Barak Kol
Dış bağantılar
- Effective Field Theory, A.Pich, Lectures at the 1997 Les Houches Summer School "Probing the Standard Model of Particle Interactions."
- Effective field theories, reduction and scientific explanation, by S. 2 Temmuz 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.Hartmann 2 Temmuz 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., Studies in History and Philosophy of Modern Physics 32B, 267-304 (2001).
- Aspects of heavy quark theory, by I. Bigi, M. Shifman and N.Uraltsev (Annual Reviews of Nuclear and Particle Science, v 47, 1997, p 591-661)
- Effective field theory 3 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. (Interactions, Symmetry Breaking and Effective Fields - from Quarks to Nuclei. an Internet Lecture by Jacek Dobaczewski)
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Fizikte efektif alan teorisi istatistiksel mekanik model teorisi ya da kuantum alan kurami gibi altta yatan fiziksel kurama ya da bir yaklasma yaklastirma modeli Efektif alan teorisinde secilen bir enerji ya da meydana gelen fiziksel olaylari aciklamak icin kisa mesafelerde serbestlik derecelerini ve altyapiyi ya da yuksek enerjilerde denkligi goz ardi ederek serbestlik derecelerinin uygunlugunu icermektedir Daha buyuk uzunluk olceklerinde umut vadeden bir sekilde basitlestirilmis bir model elde etmek icin daha kisa uzunluk olceklerinde sezgiye dayali bir sekilde altta yatan kuramin gidisatina gore ortalama alinir Efektif alan teorinin altta yatan dinamiklerin uzunluk olcegi ve ilginin uzunluk olcegi arasinda buyuk bir fark oldugunda genellikle en iyi sekilde sonuc verir Efektif alan teorisinin parcacik fizigi istatistiksel mekanikler yogun madde fizigi genel gorelilik kurami ve akiskanlar dinamigi alanlarinda kullanimi bulundu Boylelikle hesaplamalarin kolaylastirilmis ve radyasyon etkilerinin azaltilmasina olanak saglanmistir Renormalizasyon grubuSimdilerde efektif alan teorisi serbestlik kisa mesafelerinin dereceleri sistematik yapilan RG disa entegre etme sureci baglaminda tartisiliyor Bu yontem efektif alan teorisi nin gercek dizilisine olanak saglayacak kadar yeterli olmasa da onlarin kullanilisliginin kabaca yaklasimi RG analizi yoluyla netlesiyor Bu yontem simetrilerin analizi yoluyla efektif alan teorisinin yapisinin ana teknigine de olanak sagliyor Mikroskobik teoride kutle olcegi sadece M olursa efektif alan teorisi 1 M acilimi gibi dusunulebilir Eksiksiz bir efektif alan teorisinin yapisi 1 M nin etkili oldugu birkac alan da her bir 1 M aciliminda serbest parametrelerin yeni bir dizilimini gerektirir Bu teknik dagilma ya da k ivme olceginin en fazla k m 1 oldugu diger durumlarda kullanislidir Efektif alan teorisi kucuk uzunluk olceklerinde gecerli olmadiklari icin renormalize olmalarina gerek yoktur Aslinda efektif alan teorisi icin her bir 1 M diziliminde parametrelerin sayisinin surekli genislemesi sadece iki parametrenin renormalizasyonunu gerektiren quantum elektrodinamiklerdeki gibi ayni mantikla genellikle renormalize olmadiklari anlamina gelmektedir Efektif alan teorisi ornekleriBeta Bozunmanin Fermi Teorisi Efektif alan teorisinin en bilinen ornegi Bu teori sadece hadronlar ve leptonlarin zayif parcalanmaya maruz kaldiginin bilindigi donem de cekirdeklerin zayif parcalanmalari ile ilgili ilk calismalar suresince gelistirildi Incelenen tipik reaksiyonlar vardi Reaksiyonlarda dort fermiyon arasindaki dakik etkilesimleri iceren bu teori one suruldu Bu teori muthis bir basariydi ve sonunda parcacik fiziginin standart modelinin bir parcasini olusturan elektrozayif etkilesimlerin Gauge teorisinden kaynaklandigi anlasildi Bu daha temel teoride etkilesimlere W cesitli bir degiskenlere sahip olan Ayar bozonu Gauge boson aracilik etti Fermi teorisi genis bir yanki uyandirdi Cunku ilk denemeler enerji olceginde 10MeV den daha az yapilmasina ragmen W parcaciginin kutlesi yaklasik 80 GeV di Buyuklugun dizilimi uc uzerinde alinarak yapildiginda boyle bir enerji ayrimina henuz baska bir durumda rastlanmadi BCS Superiletkenligin Teorisi Bir diger unlu ornek BCS superiletkenligin teorisidir Burada altta yatan teori fononlar denilen kafes titresimleri ile metal etkilesimlerdeki elektronlardir Bu fononlar Cooper cifti olusturmak icin ortaya cikan bazi elektronlar arasinda cekici etkilesime neden olurlar Bu ciftlerin uzunluk olcegi fononlarin dalga boyundan daha buyuktur Yani bir noktada iki elektronun etkin bir etkilesimine olanak saglama ve bir teori olusturma da fononlarin dinamiklerini goz ardi etmeye olanak saglar Bu teori superiletkenlik deneylerinin sonuclarininin tahmininde ve tanimlanmasinda kayda deger bir basari elde etti Yercekimindeki efektif alan teorisi Genel gorelilik kurmaninda kendisinin kuantum kutlecekiminin sicim kurami gibi eksiksiz bir dusuk enerjili efektif alan teorisi olmasi bekleniyor Genisleme olcegi Planck kutlesidir Efektif alan teorisi ozellikle genisligi veya boyu sonlu olan nesnelerde yercekimsel dalgalarin izini hesaplamak icin genel gorelilik kuraminda karsilasilan sorunlari zaltmak icin kullanilmistir Genel gorelilikte GG en yaygin efektif alan teorisi EAT benzeyen Genel goreceli olmayan gorecelik kurami ozel gorecelik kurami NRGR dir Bir diger yaygin GG EAT ise Ekstrem kutle orani EMR dir Diger ornekler Efektif alan teorisi gunumuzde bircok durum icin bahsediliyor Nukleer fizigin onemli bir dali olan kuantum hadrodinamik kuantum kromodinamigi in altin da yatan teoriden turetilebilir olmasi gereken hadronlarin etkilesiminin bir alan teorisi kabul edildigi bir teoridir Uzunluk olceginde kucuk ayrimlar bulunmasi nedeniyle bu efektif alan teorisi bura da biraz siniflandirici bir guce sahip Ama fakat yine de Fermi teorisi nin olaganustu basarisi kadar etkili degil Parcacik fizigin de kiral karisiklik teorisi denilen QCD efektif alan teorisi daha basarili olmustur Bu teori spontan kiral simetri kirilmasinin Altintasi bozonlar da pionlar ya da kaonlarla hadronlarin etkilesimini ele aliyor Genisleme parametresi pion enerji momentum dur Bir agir kuark iceren hadronlar icin bottom ya da charm gibi agir kuark efektif teori HQET denilen kuark kutlenin gucunu genisleten bir efektif alan teorisi kullanisli bulunmustur Iki agir kuark iceren hadronlar icin goreceli olmayan QCD NRQCD denilen ozellikle kafes QCD ile beraber kullanildigin da agir kuarklarin goreceli hizinin gucunu genisletmede kullanisli bulunmustur Isik enerjik collinear parcaciklariyla hadron reaksiyonlarinda serbestlik derecesi dusuk enerjili soft reaksiyonlar yumusak kolineer efektif teorisi SCET ile tanimlanmistir Madde fiziginin buyuk bir kismi maddenin belirli bir ozelligi icin efektif alan teorisi yazmabilmeyi iceren calismalardan olusmaktadir Hidrodinamikler de efektif alan teoriler kullanilarak ele alinabilir Ayrica bakinizKuantum alan kuramiKaynakca Radiation reaction at the level of the action by Ofek Birnholtz Shahar Hadar and Barak KolDis bagantilarEffective Field Theory A Pich Lectures at the 1997 Les Houches Summer School Probing the Standard Model of Particle Interactions Effective field theories reduction and scientific explanation by S 2 Temmuz 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde arsivlendi Hartmann 2 Temmuz 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde arsivlendi Studies in History and Philosophy of Modern Physics 32B 267 304 2001 Aspects of heavy quark theory by I Bigi M Shifman and N Uraltsev Annual Reviews of Nuclear and Particle Science v 47 1997 p 591 661 Effective field theory 3 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arsivlendi Interactions Symmetry Breaking and Effective Fields from Quarks to Nuclei an Internet Lecture by Jacek Dobaczewski