现代量子理论认为带电体之间的电磁作用是相互交换光子的结果!

量子电动力学认为,两个带电粒子（比如两个电子）是通过互相交换光子而相互作用的.这种交换可以有很多种不同的方式.最简单的,是其中一个电子发射出一个光子,另一个电子吸收这个光子.稍微复杂一点,一个电子发射出一个光子后,那光子又可以变成一对电子和正电子,这个正负电子对可以随后一起湮灭为光子,也可以由其中的那个正电子与原先的一个电子一起湮灭,使得结果看起来像是原先的电子运动到了新产生的那个电子的位置.更复杂的,产生出来的正负电子对还可以进一步发射光子,光子可以在变成正负电子对……而所有这些复杂的过程,最终表现为两个电子之间的相互作用.量子电动力学的计算表明,不同复杂程度的交换方式,对最终作用的贡献是不一样的.它们的贡献随着过程中光子的吸收或发射次数呈指数式下降,而这个指数的底,正好就是精细结构常数.或者说,在量子电动力学中,任何电磁现象都可以用精细结构常数的幂级数来表达.这样一来,精细结构常数就具有了全新的含义：它是电磁相互作用中电荷之间耦合强度的一种度量,或者说,它就是电磁相互作用的强度.在量子电动力学之后,又发展出描述强相互作用（把质子、中子束缚在一起形成原子核的相互作用）的量子色动力学,和能描述弱相互作用（控制原子核衰变的相互作用）的弱电统一理论.与量子电动力学相似,这些理论都把相互作用看作是粒子之间相互交换某种粒子的结果.强相互作用是“色荷”之间交换“胶子”的结果,而弱相互作用是交换一种带电的叫“W+”、“W-”的,或不带电的叫“Z0”的东西的结果.自然,在这些理论中,也有着类似于精细结构常数的东西.强相互作用的“精细结构常数”比电磁精细结构常数大得多,因此“强相互作用”也比电磁相互作用大得多.