¿Qué es el ‘campo de electrones’, a diferencia del campo electromagnético?

Estos son dos conceptos diferentes de diferentes períodos en la historia de la física.

El “campo electromagnético” es la teoría clásica que incluye campos eléctricos, campos magnéticos y ondas electromagnéticas. Se describe principalmente por las ecuaciones de Maxwell. Incluye cargas eléctricas y corrientes. El electrón, descubierto experimentalmente, se describe clásicamente como una partícula cargada que también tiene una masa y un espín aún por detectar.

La mecánica cuántica a principios del siglo XX ha desarrollado los conceptos de la onda electromagnética y el electrón en conceptos cuánticos, cada uno de ellos descrito como una dualidad de una partícula y una onda llamada fotón y electrón, respectivamente. Ambos pueden analizarse mediante la ecuación de Schrodinger, aunque el electrón se describe con mayor precisión utilizando la ecuación de Dirac. Todavía había desacuerdos entre la teoría y las mediciones de colisiones electrónicas de alta velocidad con núcleos atómicos y el momento magnético del electrón, conocido como el magneton de Bohr. Esto es cuando se desarrollaron las teorías de campo cuántico (QFT) para el electrón, entre las primeras estaba la electrodinámica cuántica (QED).

En QFT, incluido QED, el electrón es un campo que describe las interacciones del electrón en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones mediante el intercambio de fotones consigo mismo o con otros campos de partículas, especialmente el positrón. El término “campo de electrones” implica que la partícula de electrones que observamos en el experimento es la cantidad de un campo, al igual que el fotón es la cantidad del campo electromagnético. La partícula que detectamos como “electrón” es un promedio de interacciones continuamente infinitas que podría tener el electrón, que implican la aniquilación y la creación.

Dado que QFT ha evolucionado hacia la interacción con otras partículas, conocidas como leptones, quarks y bosones medidores, el concepto de campo de electrones ha evolucionado en consecuencia a un “campo medidor” que describe la interacción del electrón con todas estas partículas.

El campo de electrones es el campo de un electrón por el cual influye en otras cargas.

El campo electromagnético es un campo único cuyo componente es perendicular al otro, uno es el campo electoc y otro es el campo magnético. Influyen en cualquier asunto juntos.

Ejemplo de un campo de electrones que no puedo dar porque una situación en la que solo hay un campo eléctrico es absurdo. Para comprender, puede tomar el campo que atrae pedazos de papel para peinar después de peinar en seco.

Ejemplo de campo electromagnético, luz.

Espero tener razón, valoro las sugerencias si alguien piensa que está mal. Debo decir.

Los electrones son fermiones cargados que interactúan a través de bosones de calibre neutro sin masa, llamados fotones. Los campos de fotones y electrones son distintos entre sí y ambos campos entran en la teoría del campo cuántico que generaliza las ecuaciones de Maxwell, que se llama electrodinámica cuántica.

Los fotones son partículas sin masa de espín neutro 1, los electrones son partículas de espín cargados masivamente 1/2.

Los fotones son portadores del campo electromagnético; los electrones son fuentes de ese campo.

Son completamente diferentes y ambos existen, ambos tipos de campos son necesarios para hacer una teoría consistente.

El campo de electrones es un campo de funciones de onda que describe en cada punto la probabilidad de encontrar un electrón en cualquiera de sus posibles estados. El campo electromagnético es como el campo que describe la función de onda de fotones.

La primera respuesta que me vino a la mente es que la primera es solo un campo donde la carga no se mueve, por lo que solo hay un campo eléctrico.

Sin embargo, dado que el movimiento es relativo, no puede especificarlos. Por ejemplo, un imán que se mueve hacia el electrón sentirá una fuerza magnética. Esa es la razón por la que hablamos de campos y fuerzas em.