Атомная структура в квантовой теории поля

Как именно квантовая теория поля объясняет атомные структуры? Насколько я понимаю, колебания в полях кварков "скрепляются" другими колебаниями поля барионной материи, образуя протоны и нейтроны (барионы, тип адронов), которые сами удерживаются в ядре колебаниями сильного силового поля. ? Каким образом колебания электронного поля удерживаются ядрами. Электромагнитным силовым полем, слабым силовым полем или полем лептонной материи?

Продолжение: Большое спасибо за ответы, дамы и господа. Я понимаю, что КТП не нужна для объяснения строения атома. Просто я только недавно узнал о QFT, и я абсолютно очарован ею. Будучи 29-летним инженером-электриком, я никогда не мог смотреть так же, как до сих пор, на поле, которым я занимался всю свою жизнь. Прошу извинить меня, если мой вопрос не корректно сформулирован. По сути, я хочу знать, верно ли мое первое утверждение о ядре согласно КТП. А также что именно удерживает электроны «на орбите» вокруг ядра. Если это электромагнитная сила, то почему электроны не сталкиваются полностью с положительно заряженным ядром? Кроме того, насколько я знаю, слабое взаимодействие не может создавать связанные состояния, так какова его роль. Если слабое взаимодействие действует на аромат кварков и лептонов и для каждого лептона и кварка существует отдельное поле, то какую роль, если таковое имеется, играет поле материи лептона в удержании колебания поля электрона (лептона) на орбите вокруг ядра. Являются ли отдельные лептонные поля отличными от лептонного поля материи объектами??? У меня есть книга доктора Родни Брукса «Поля цвета», но я не могу найти там точных ответов. У меня также есть книга профессора Энтони Зи «Кратко о квантовой теории поля» и несколько других, но у меня просто нет возможности тратить на изучение этих книг столько времени, сколько мне хотелось бы, поэтому я надеюсь получить ответы немного быстрее в форумах.

Поскольку вам нужна только обычная квантовая механика (КМ) для (в основном) объяснения атомных структур, вам нужно только показать, что квантовая теория поля (КТП) сводится к КМ в соответствующем пределе. Ваш вопрос о том, как это показать?

Ответы (1)

Вам не нужна КТП, чтобы объяснить атомную структуру. Обычная квантовая механика достаточна для объяснения электронной структуры атома, которая использует кулоновский потенциал, т.е. электромагнитное взаимодействие. Для малых атомов достаточно нерелятивистского уравнения Шредингера, но для более крупных атомов необходимо уравнение Дирака (релятивистская версия). Релятивистские эффекты могут объяснить цвет золота и фазу ртути при комнатной температуре.

Хотя это верно, на самом деле это не отвечает на вопрос, как КТП объясняет структуру атома.
@Fingolfin Как и ответ на вопрос «как QFT объясняет структуру Солнца?», Если ответ «это не так, вместо этого вы используете эффективную теорию», то это то, что вы говорите, и оставляете это там. Этот ответ прямо в точку.
Более конкретно. КТП сводится к нерелятивистской КМ (уравнение Шёдингера), когда скорости значительно меньше c. Для тяжелых атомов скорости могут увеличиваться, и вам все еще не нужна КТП, потому что энергии достаточно малы, чтобы не могли быть созданы новые частицы, и тогда это сводится к уравнению Дирака. Эти «редукции к» являются частью причины, по которой, когда были вычислены уравнения КТП или Дирака, они удостоверились, что они соответствуют уравнениям в соответствующих пределах. То же самое для QM, сводящегося к классической механике для достаточно больших систем. В физике каждое новое уравнение строится на предыдущем.