Kvantelektrodynamik för elektroner : Feynmandiagram och strålningskorrektioner av tvärsnitt

Utvecklingen av kvantelektrodynamiken startade strax efter det att den icke-relativistiska kvantmekaniken fullbordats och innebär en kombination av kvantmekaniska principer och klassisk elektrodynamik. Upphovsmän till kvantelektrodynamiken var Dirac, Heisenberg och Pauli. Diracs relativistiska, kvantmekaniska teori för elektroner ledde till den så kallade hålteorin för och förutsägelsen av en positivt laddad elektron = positronen. Väsentliga insatser inom kvantelektrodynamiken har gjorts av R.P. Feynman från vilken de så kallade Feynmandiagrammen härstammar. Genom en omtolkning av lösningarna till Diracs relativistiska, kvantmekaniska ekvation för elektronerna ersättes hålteorin för positroner med en beskrivning enligt vilken positronen representeras av vågor, som går bakåt i tiden. Denna tolkning av positronen möjliggör väsentliga förenklingar i beräkningen av tvärsnitt för växelverkansprocesser mellan elektroner och elektromagnetiska fält -förenklingar, som blir speciellt betydelsefulla vid behandlingen av mer komplicerade växelverkansprocesser inkluderande de så kallade strålningskorrektionerna till de enklare processerna. Feynmandiagram över även enklare växelverkansprocesser börjar dyka upp i moderna läroböcker (t ex Roy & Reed: "Interactions of photons and leptons with matter". Academic Press 1968) liksom tabellverk som ger strålningskorrektioner till olika elektrodynamiska växelverkansprocesser, (t ex Hubbell: "Photon cross sections, attenuation coefficients, and energy absorption coefficients from 10 keV to 100 GeV. NSRDS-NBS 29 (1969)). I det följande göres ett försök att kvalitativt redogöra för innebörden av Feynmandiagrammen och strålningskorrektionerna. (Analoga diagram kan användas vid beskrivningen av växelverkansprocesserna mellan nukleoner och mesonfält. För dessa redogöres dock inte här)