¿Es una cuasipartícula una partícula? ¿Por qué se llama cuasi-?

Se llama cuasi partícula precisamente porque a algunas personas les gusta insistir en que solo las partículas que se muestran en el Modelo Estándar son partículas “reales”, y las personas que piensan que las cuasipartículas son tan “reales” se cansaron de discutir con ellas.

Aquí está mi punto de vista: comenzar con un vacío sin ningún tipo de partículas. Luego rompa la simetría de ese vacío y observe las excitaciones más bajas del espacio-tiempo que surgen espontáneamente. Llame a esos cuantos “partículas”.

Ahora comience de nuevo con un “vacío” diferente que tenga diferentes simetrías y un “espacio-tiempo” diferente con diferentes excitaciones bajas. ¿Por qué no llamarías a esos cuantos “partículas” también?

Los físicos de la materia condensada pueden construir su propia “vacuna” experimental utilizando temperaturas ultrabajas, campos electromagnéticos elevados, confinamiento en superficies bidimensionales, interacciones altamente correlacionadas de grandes cantidades de partículas ordinarias, como electrones, o simetrías impuestas por redes cristalinas. Esas “vacunas” especiales dan lugar a excitaciones bajas con propiedades notables. Se propagan como partículas, se cuantifican de varias maneras como partículas, se crean y destruyen como partículas. Por supuesto, cuando se calientan a temperaturas suficientemente altas, se descomponen en electrones y núcleos. ¿Y qué? Hay tanta física por debajo de 300 K como hay por encima.

Pero para evitar interferencias en seminarios y coloquios, los tipos de materia condensada simplemente recuerdan llamar a sus quanta bajas “cuasipartículas”. Paz.

Las “teorías de todo” son otro asunto. Uno tiene que dibujar la línea en alguna parte .

No sé qué es una “cuasipartícula”, pero no me gusta cómo suena. Me gusta la teoría cuántica de campos en su versión “sin partículas, solo campos”. Resuelve tantos problemas. Aquí hay un extracto abreviado de mi Capítulo 10. Si está interesado, puede ver el capítulo completo de forma gratuita en quantum-field-theory.net:

“Entonces, querido lector, la elección es tuya. Puede creer que la realidad consiste en partículas, a pesar de las muchas inconsistencias y absurdos, sin mencionar preguntas como de qué están hechas las partículas … Pero antes de elegir, echemos un vistazo a algunas de las cosas que QFT ha logrado:

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

“QFT explica por qué los cuantos de materia actúan como partículas (el Principio de Exclusión).

“QFT explica el mecanismo de Higgs (es otro campo).

“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 de la forma en que se comportan los campos).

“QFT es compatible con la relatividad general (aunque existen dificultades de cálculo).

“QFT explica la dualidad onda-partícula (no hay partículas, solo hay campos).

QFT explica el Principio de incertidumbre (campos dispersos en el espacio)

“QFT ofrece una solución al problema de medición (colapso cuántico

“QFT ofrece una explicación de la” acción espeluznante a distancia de Einstein “(colapso cuántico enredado) …

“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 “.

Es casi una partícula, pero no del todo. Es una presunción útil para la solución de ecuaciones diferenciales parciales intratables que no factorizan. Es bueno para QM y GR, pero no para mucho más. No tiene aplicación en la teoría de las supercuerdas, donde es solo una distracción.

Casi significa fantasmal, allí, pero no allí. Casi existente, pero no del todo real. Es como un número imaginario. Es un ejercicio útil para tratar todas las partículas como cuasi, y luego regenerar las Leyes de movimiento de Newton. Resultan absolutamente exactos y precisos, pero ahora sabemos que esto es solo un espejismo conveniente. En GR, N’s LOM son solo una simplificación; Un límite útil, a nivel clásico. N habría quedado muy sorprendido por la reciente extensión de sus ideas y su aplicación general, más allá del sistema solar. E pasó su vida después de la relatividad buscando una teoría ag de todo, es decir, una teoría de la gravedad cuántica. Lo eludió y aún está más allá de nuestro entendimiento. Las cuasipartículas pueden haberlo ayudado en este esfuerzo.

Una cuasipartícula es algo que actúa en algunos aspectos como una partícula, pero físicamente es algo diferente. Hay varios tipos de cuasipartículas, pero un ejemplo es un fonón, una vibración en una red cristalina. No es una sola partícula: es el movimiento de partes del cristal, de la misma manera que una ola oceánica no es un objeto sino una alteración de la superficie del agua. Sin embargo, para fines matemáticos, a veces puede ser útil tratar los fonones como si fueran partículas.

En general, una partícula tiene características definidas, [como electrón, protón, neutrón,] como masa, espín, pero qusipartícula tiene algunas de esas características, por lo que no es una partícula física completa.

Una cuasipartícula no es realmente una partícula. Este término se manifiesta cada vez que necesitamos describir fuerzas que se comportan como una fuerza débil que implica una partícula. Aunque creo que sé lo que es, no puedo decir que lo sé con certeza.

Quizás Richard Muller pueda responder esto y decirme si mi respuesta es correcta.

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