đối hẹp phải đóng vai trò trung tâm trong một lý thuyết lượng tử đích
thực.
Sở dĩ như vậy là bởi vì sự náo nhiệt cuồng loạn trong thế giới vi mô
đòi hỏi chúng ta phải thừa nhận rằng bản thân năng lượng có thể có nhiều
cách thể hiện do hệ thức nổi tiếng E = mc
2
, một kết quả thuyết tương đối
hẹp. Bỏ qua thuyết tương đối hẹp là Schrodiger đã bỏ qua khả năng biến
đổi lẫn nhau giữa năng lượng, vật chất và chuyển động.
Ban đầu, để sáp nhập thuyết tương đối hẹp với cơ lượng tử, các nhà vật lý
tập trung nỗ lực đột phá nhằm vào lực điện từ và sự tương tác của nó với
vật chất. Nhờ một loạt những phát triển đầy cảm hứng, họ đã cho ra đời
điện động lực học lượng tử, lý thuyết đơn giản nhất trong số các lý thuyết
trường lượng tử. Lý thuyết này là lượng tử, bởi vì tất cả những khía cạnh
xác suất và bất định đã được bao hàm ngay trong nền tảng của nó. Nó cũng
là lý thuyết trường, bởi vì nó sáp nhập những nguyên lý lượng tử với một
khái niệm cổ điển đã có từ trước, đó là trường lực - trong trường hợp của ta,
đó là trường điện từ của Maxwell. Và cuối cùng, nó là tương đối tính, bởi
vì thuyết tương đối hẹp đã được bao hàm ngay trong nền tảng của nó. (Để
hình dung một trường lượng tử xuất phát từ một trường cổ điển - một đại
dương các đường sức không nhìn thấy được thấm đẫm toàn bộ không gian,
chúng ta cần phải hoàn tất hình ảnh này trên hai phương diện. Thứ nhất,
cần phải hình dung rằng một trường lượng tử gồm các phần tử hạt, như
photon đối với trường điện từ, chẳng hạn. Thứ hai, năng lượng được thể
hiện dưới dạng chuyển động và khối lượng của các hạt đó. Năng lượng
không ngừng chuyển từ trường lượng tử này sang trường lượng tử khác
trong khi đó các trường dao động trong không gian và thời gian).
Điện động lực học lượng tử có lẽ là lý thuyết chính xác nhất trong số
các lý thuyết mô tả các hiện tượng tự nhiên đã từng được đưa ra
. Một
minh họa cho tính chính xác đáng ngạc nhiên đó là công trình của Toichiro
Kinoshita, một nhà vật lý hạt ở đại học Cornell. Ba mươi năm trước, ông đã
cần mẫn dùng điện động lực học lượng tử tính toán một số tính chất chi tiết
của electron. Những tính toán của Kinoshita kín đặc hàng ngàn trang giấy
và cuối cùng phải dùng tới những máy tính mạnh nhất trên thế giới mới
