¿Qué son más fundamentales, partículas o campos?

Si uno de los puntos de vista es verdaderamente fundamental y el otro no lo es, no encontrará a muchas personas eminentes discutiendo sobre esto todo este tiempo sin ninguna conclusión. La verdadera cuestión es que los dos puntos de vista son equivalentes ‘matemáticamente’ y por las siguientes razones;

1-Las partículas fundamentales (el electrón es el prominente) tienen una dimensión cercana a cero … por lo que la mayor parte del espacio no son partículas … por lo tanto, si puede tener en cuenta los efectos de las partículas, puede olvidarse de ellas y no hay peligro de que te topes con uno … la probabilidad es cercana a cero (por geometría).

Los 2 campos (prefiero las ondas en su lugar, la parte estática es solo la onda de frecuencia cero) pueden combinarse para producir una partícula … en el sentido de que pueden combinarse y moverse como un solo bloque, y pueden detenerse en un lugar. Las ondas estacionarias y las ondas solitónicas son dos ejemplos.

3-Incluso si asume solo partículas puntuales en masa cargadas, obedeciendo la regla de conservación del momento, encontrará que si bien puede tener partículas cuando están separadas, cuando están abarrotadas (confinadas) comienzan a comportarse como ondas, de ahí el principio de dualidad onda-partícula ‘- acepte el comportamiento de onda que quiero decir aquí no es asumido, sino que realmente sale de la relación del cuadrado inverso en sí mismo, cambiando a una relación de fuerza elástica (fuerza armónica) como resultado del movimiento restringido y la masa ampliada de la congregación . Así es como la ley de Hook sale de la ley de Coulomb de todos modos.

4-Ahora puedes preguntar si alguno de los dos es más útil en los cálculos … y la respuesta es; depende. Si está hablando de una gran cantidad de partículas puntuales, entonces las ondas son más fáciles … porque trata la región usando variables continuas … en este caso, una fórmula como y = x ^ 2 puede describir lo que sucede en una región hasta el final de cero a infinito Esto no es tan fácil usando partículas individuales. Sin embargo, cuando la densidad de partículas es pequeña o escasa en número, entonces ‘partículas’ es un modelo más fácil de usar. A veces y en estos casos, incluso en lo que normalmente es continuo como los fluidos, es útil dividir la región en partes a granel más pequeñas y tratar estas partes como partículas individuales en el comportamiento.

La conclusión es; Las dos imágenes son equivalentes y cada una tiene su uso. Algunos comentarios recientes afirman que al usar solo campos (y las partículas son ondas en estos campos), pueden resolver los misterios de las partículas que aparecen de la nada en las interacciones normales de partículas de la física. Creo que esto solo está empañando las grietas … todavía tienen que tener muchos campos diferentes (campo de electrones, campo de fotones, etc.), y todavía tienen que explicar ‘claramente’ el mecanismo de cómo interactúan dichos campos para producir otros campos. Esto es similar a la afirmación de que la flexión en el espacio-tiempo puede eliminar el misterio de la acción a distancia, y se olvidan de que esta flexión se extiende hasta el infinito, que es acción a distancia disfrazada.

Acabo de leer esta cita interesante y muy relevante; http://bayes.wustl.edu/etj/artic… ”, nos dijo Einstein: siento que es una ilusión pensar en los electrones y los campos como dos entidades independientes físicamente diferentes. Como ninguno de los dos puede existir sin el otro, solo se debe describir una realidad, que tiene dos aspectos diferentes; y la teoría debería reconocer esto desde el principio en lugar de hacer las cosas dos veces “.

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Hay un gran problema con la pregunta, “¿Qué son más fundamentales, partículas o campos?” Es como preguntar “¿Qué es más perfecto o más único?” No existe algo más fundamental, más perfecto o más único. No tiene sentido gramatical o lógicamente. La razón por la que hago una pregunta sobre lo que otros pueden considerar como una redacción descuidada de una pregunta significativa es que esta pregunta establece una barrera para la investigación científica para comprender lo que realmente es fundamental. Solo sabiendo lo que es fundamental se puede decir cuál es la primera y segunda derivada, ya sean partículas u ondas o cadenas o probabilidades o lo que sea.

Tomemos por ejemplo “It from Bit” de John Wheeler. Lo que esto significa es que la lógica es fundamental y todo lo demás, ya sean partículas o campos, es una derivada lógica. Si la lógica es fundamental, entonces las partículas son la primera derivada porque las partículas siempre se producen en pares de materia / antimateria que se deduce directamente de X / no-X de Logic.

Sin embargo, diría que, dado que la lógica está compuesta de posibilidades contrastantes, la posibilidad es fundamental, en cuyo caso la posibilidad es el campo y la lógica binaria (materia / antimateria, es decir, partículas) es la derivada.

Ali Abdulla

Partículas, en cierto modo. Los campos son solo modelos matemáticos.

Afirmar que hay varios campos lineales que permean el espacio es físicamente muy “costoso”, lo que significa que requieren que se contenga mucha información en cada punto del espacio. Y no solo mucha información, sino información “aditiva” (con respecto a la superposición). Pero, por ejemplo, tome un electrón y su campo a su alrededor: ¿preferiría definirlo físicamente como el campo en cada punto del espacio utilizando una precisión infinita o simplemente tomar la posición del electrón (y la velocidad …) para describir el campo? Diría esto último, los campos son simplemente “imágenes” retardadas de las partículas vistas desde otros marcos de referencia.

Orbitales atómicos y otras cosas cuánticas: ¿existe un medio espacial infinitamente lineal donde las funciones de onda de estos electrones y otras partículas se mueven y oscilan? Muy improbable, déjelo a la física del siglo XIX, por favor.

¿Naturaleza probabilística de estos campos? Entonces, estos campos al final solo dan una probabilidad de que un paquete cuántico interactúe con otro. Si llama a este colapso de interacción o decoherencia, termina como un evento discreto, por lo que el campo no es real.

Relatividad especial ? Los diferentes eventos vistos por muchos observadores diferentes se interpretarán igualmente (hasta cierto punto), de todos modos todos deben estar de acuerdo si algún evento fue una causa o una consecuencia, por lo tanto, la causalidad se preserva desde cualquier perspectiva. Todos apuntan al mismo evento común que puede describirse como varios campos en el espacio-tiempo de cada observador. El evento común (digamos “partícula”) es importante, no su imagen virtual (función de onda, campo …) en el marco de referencia de un observador.

Relatividad general ? El espacio-tiempo es curvo en esta teoría, sin embargo, no existe un medio con todos estos campos que lo haga realmente. Si amplías la teoría introduciendo otras dimensiones como en Kaluza-Klein (sin mencionar las teorías de cuerdas), obtienes electromagnetismo (y algunas cosas más). Agradable, sin embargo, esto se describe como un fenómeno macroscópico con respecto a [math] \ vec E [/ math] y [math] \ vec B [/ math] (o usando otros indicadores), mientras que ya sabemos que es discreto (con respecto a fotones) en su naturaleza. ¿No señala que una dimensión (que comenzamos en este ámbito matemático teórico) es también una métrica promedio del espacio-tiempo también? Ahora piense en la realidad física de los campos en una teoría construida matemáticamente … No tan real, si me lo pregunta.

En términos más generales, varias dimensiones (espacial, temporal …) como se usan en física son altamente lineales y requieren un alto nivel de información contenida en ella. Por ejemplo, si una partícula está a una distancia de [math] 1 \ \ mu \ textrm m [/ math] o [math] (1 + 10 ^ {- 10 \ or \ less}) \ \ mu \ textrm m [/ matemática]: esta información está contenida directamente en la descripción matemática de un campo utilizado por los físicos de partículas. En mi opinión, tal medio lineal es nuevamente altamente improbable. Por otro lado, tiene dos puntos (“partículas”) y puede poner una línea virtual (dimensión) a través de ellos. Tan simple y barato en el sentido físico, por lo tanto, preferiría decir que nuestras ecuaciones de física tratan con estas linealizaciones virtuales (generalmente interpolaciones, lo que sea).

El punto principal es nuestra concepción errónea arraigada del espacio-tiempo concebido como un medio relativista altamente lineal (continuo). En cambio, puede encontrar que el espacio-tiempo es solo una métrica matemática promediada, una especie de “proyección” de un tipo discreto de espacio. Por ejemplo, los orbitales atómicos son solo una proyección matemática del sistema discreto de núcleos de electrones a nuestra noción promedio del espacio-tiempo. Para obtener más información, consulte mis respuestas a temas similares.

Para resumir, los campos son solo un modelo matemático en el ámbito del espacio-tiempo tridimensional que es otro modelo matemático más.

Y, por favor, no me malinterpreten: respeto mucho la física, pero también encuentro que algunos conceptos básicos arraigados son … completamente incorrectos.

Rodney Brooks

Esa es la mayor pregunta en física hoy. En mi libro describo la batalla de tres rondas entre partículas y campos, en las que los campos se pierden en cada ronda (haga clic aquí). Pero es una cuestión de elección. En el capítulo 10 de mi libro (que puedes leer gratis en quantum-field-theory.net) explico el caso para elegir campos. Después de enumerar 19 logros de QFT, que incluyen:

QFT proporciona una derivación simple de e = mc 2 y le da un significado (ambas son oscilaciones en un campo).

QFT explica el mecanismo de Higgs

QFT explica el zoológico subatómico (“uno de los mayores logros científicos de todos los tiempos”).

QFT explica las paradojas de la relatividad especial (una consecuencia natural del comportamiento de los campos),

Enumero algunas brechas en la teoría. Entonces digo:

“Y así, querido lector, la elección es tuya. Espero que, como Frank Wilczek, Steven Weinberg, Sean Caroll, Art Hobson, Julian Schwinger (y yo), elija la única teoría que ofrezca una imagen de la realidad que sea comprensible y tenga sentido. Y espero que algún día la comunidad de física finalmente abandone el barco QM hecho de partículas que flotan en un mar de paradoja para navegar más suavemente en los mares de campos cuánticos “.