Локальное взаимодействие

Лока́льное взаимоде́йствие, точечное взаимодействие квантовых полей (частиц). Все известные 4 вида фундаментальных взаимодействий – следствие обмена квантами соответствующего поля. Актом взаимодействия является испускание или поглощение кванта такого поля в одной пространственно-временнóй точке ${\displaystyle x}$. Лагранжиан, описывающий взаимодействие, является локальным оператором, составленным из операторов полей, зависящих от одного и того же пространственно-временнóго аргумента. Например, электромагнитное взаимодействие описывается лагранжианом вида ${\displaystyle L_{\text{эл}}(x)=e{\overline {\psi }}(x){\hat {A}}(x)\psi (x)}$, где ${\displaystyle \psi }$ и ${\displaystyle {\overline {\psi }}}$ – операторы поля электрона и позитрона, ${\displaystyle {\hat {A}}}$ – оператор поля фотонов; e – элементарный электрический заряд.

Попытки построения нелокальных теорий, предпринимавшиеся в 1940–1950-х гг., вызванные желанием устранить УФ-расходимости в локальной квантовой теории поля, не привели к успеху, т. к. столкнулись с противоречием принципу причинности. Локальная калибровочная симметрия, лежащая в основе Стандартной модели сильного и электрослабого взаимодействий, автоматически приводит к локальному взаимодействию. Экспериментальные данные не свидетельствуют ни о каком отклонении от локального взаимодействия вплоть до расстояний 10^–16 см.