Нелокальная квантовая теория поля

общее название обобщений квантовой теории поля (См. Квантовая теория поля), основанных на предположении о неточечности (нелокальности) взаимодействия. Согласно традиционной квантовой теории поля (КТП), величины, описывающие физические поля, могут быть заданы во всех точках пространства-времени, а взаимодействие полей является локальным (т. Е. Определяется их значениями в совпадающих пространственно-временных точках). Локальная КТП приводит к появлению лишённых физического смысла бесконечно больших значений для некоторых физических величин — так называемых расходимостей. Проблема устранения из теории расходимостей и является ближайшей целью Н. К. Т. П. Кроме того, отдельные варианты Н. К. Т. П. Уже используются при планировании и обработке результатов опытов по проверке предсказаний существующей теории элементарных частиц.

Результаты этих опытов показывают, что размеры области, где эффекты нелокальности могли бы проявляться, во всяком случае меньше 10-15 см. Представление о нелокальном взаимодействии возникло ещё в классической электродинамике при попытке построения теории протяжённых заряженных частиц. Воздействие на такие частицы электромагнитного поля определяется значениями напряжённостей поля во всей области, по которой «размазан» заряд. В классической модели обнаруживаются проблемы, типичные и для Н. К. Т. П. Для того чтобы протяжённая частица реагировала на любые внешние воздействия как целое (это и соответствует понятию «элементарной», неделимой, частицы), приходится предполагать, что физические взаимодействия («сигналы») распространяются внутри частицы мгновенно.

В то же время из относительности теории (См. Относительности теория) следует, что допущение о существовании сигналов, распространяющихся быстрее света, противоречит принципу причинности. Момент регистрации таких сигналов может оказаться предшествующим моменту их испускания. Т. О., требования целостности частицы, релятивистской инвариантности и причинности выступают как противоречивые. Построение нелокальной квантовой теории может производиться либо прямым введением «размазывающих» взаимодействие факторов (так называемых релятивистских форм факторов), либо более радикальным образом, например, путём таких обобщений теории, в которых оказывается невозможным точное определение физических величин «в точке». Проблемы, возникающие в Н.

К. Т. П., в том числе проблема примирения требований теории относительности и условий причинности, затрагивают фундаментальные положения физической теории, в частности представления о пространстве и времени. Введение масштаба, определяющего «протяжённость» частиц (точнее, являющегося мерой нарушения локальности взаимодействия), может потребовать и пересмотра геометрии для очень малых пространственно-временных интервалов. Показательно, что многие попытки квантования пространства-времени (См. Квантование пространства-времени) результативно весьма близки к Н. К. Т. П. И могут даже рассматриваться как физическое обоснование для введения форм факторов. Программа построения непротиворечивой и физически обоснованной Н. К.

Т. П. Ещё не осуществлена. Последовательное её проведение должно углубить представления о пространстве, времени и материи. В. И. Григорьев.