La respuesta es sí. Los campos cuánticos en QFT en realidad no son tan diferentes de los campos clásicos en que se supone que ambos se propagan en un segundo plano, el espacio-tiempo clásico ([matemática] M, g, \ nabla) [/ matemática], que es un colector liso equipado con una conexión libre de torsión y una métrica lorentziana (si no sabe lo que eso significa, simplemente ignórelo).
De hecho, se considera que CFT es el punto de partida para QFT. Generalmente, se toma un campo clásico (como el campo electromagnético cuya dinámica se describe mediante las ecuaciones de Maxwell) y se “deriva” el campo cuántico correspondiente mediante un procedimiento llamado cuantización . La cuantización es realmente solo un conjunto de reglas que le dicen cómo reemplazar ciertas variables clásicas por sus contrapartes de mecánica cuántica para obtener una descripción mecánica cuántica de su sistema. Realmente hay muy poco pensamiento involucrado, por lo que en realidad es un procedimiento bastante insensato.
Vale la pena mencionar que, aunque estos métodos funcionan extremadamente bien en la práctica y las teorías resultantes se han verificado experimentalmente con gran precisión, durante mucho tiempo las personas tenían muy poca comprensión de por qué funcionaba el proceso de cuantización. Pero en los últimos años, ha surgido una nueva rama en la física matemática, llamada Cuantización geométrica, que explica muy bien la profunda conexión entre los modelos de mecánica clásica y cuántica de un sistema. Todavía no explica la cuantización de los campos, pero es un comienzo en la dirección correcta.
- Cómo aumentar mi comprensión de la física usando Mathematica
- ¿El enredo ocurre porque las partículas enredadas deben seguir ciertas leyes?
- ¿Cuál es la sustancia más pura del universo que no está hecha de ninguna otra cosa? Podrías decir las partículas subatómicas, pero ¿de qué están hechas?
- ¿Cuál es la diferencia entre física experimental y teórica?
- ¿Qué tan difíciles son los campos de la física teórica de partículas y la física de la materia condensada para alguien con inteligencia promedio?
De todos modos, mi punto es que la razón por la que el espacio-tiempo tiene la misma estructura en QFT que en CFT es porque QFT hereda naturalmente todas las estructuras subyacentes de CFT con la cuantificación impuesta por encima. Esta es la razón por la cual QFT se considera a menudo como una “teoría semiclásica”, ya que no intenta cuantificar el espacio-tiempo en sí.
Todo esto parece elegante y satisfactorio hasta que uno comienza a mirar más profundo. Una vez que comienzas a estudiar QFT en el espacio-tiempo curvo, comienzas a encontrar algunos problemas serios. Muchos de los conceptos que normalmente se consideran fundamentales para la teoría del campo cuántico en el espacio-tiempo de Minkowski (espacio-tiempo plano), como la invariancia de Poincare, ni siquiera tienen sentido en el contexto del espacio-tiempo curvo. También obtienes todo tipo de respuestas extrañas cuando intentas calcular la energía total del campo cuántico.
Entonces, aunque QFT ha sido un éxito notable y nos ha proporcionado algunas de las ideas más profundas en física, está bastante claro que no puede ser la teoría fundamental que los físicos han estado buscando. Es una descripción aproximada en circunstancias en las que los efectos cuánticos de la gravedad y el espacio-tiempo curvo en sí no juegan un papel dominante.