場の量子化と粒子の相互作用

宇宙に含まれる物質はお互いに相互作用し、また物質の形態が変化する結果、 宇宙の姿はさまざまに変化することになる。物質を構成する基本粒子の相互作 用および粒子の種類や形態が変化する過程は場の量子論によって記述されるも のである。場の量子論はたいへん豊富な内容を含み、その全容を知るには大部 の教科書をマスターする必要があるが、ここでは、宇宙論への応用上有用でか つ基本的な題材に絞って取り扱うことにする。特に，摂動論の最低次の近似に おける粒子の反応確率の計算法を詳しく取り扱い、量子電磁力学(QED, Quantum Electrodynamics)を例にとって，散乱断面積の計算を実際に行う．