La teoría cuántica (y sus elementos secundarios) funcionan en todas las dimensiones que desee. Puedes hacer teoría cuántica en un universo 2D imaginario, o en unas fantásticas 34 dimensiones.
Sin embargo, creo que puede estar preguntando cuántos necesitamos para modelar la realidad con precisión.
En ese caso, la respuesta es “necesitamos el mismo número que usted cuando hace una mecánica normal”, es decir, si lo está haciendo a bajas energías, simplemente puede usar 3 dimensiones espaciales.
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Sin embargo, tan pronto como las velocidades aumenten alrededor de c , o las energías con las que está tratando sean lo suficientemente altas, entonces debe comenzar a incluir correcciones relativistas. Si solo desea hacer una relatividad especial , entonces esto es fácil: simplemente reemplace su mecánica con rel especial y elimine las matemáticas nuevamente usando 4 vectores.
Sin embargo, si quieres hacer relatividad general tienes un problema. Para empezar, no sabemos exactamente cómo se curva el espacio-tiempo a nivel cuántico (es por eso que necesitamos una teoría cuántica de la gravedad). Sin embargo, la teoría de campo cuántico funciona si solo finges que tienes una variedad curva y que la mecánica se desarrolla en esa variedad, aunque no es una imagen completa, ¡es muy buena!
Entonces, para todos los efectos, la teoría cuántica funciona en un espacio-tiempo 4D como la relatividad, sin embargo, a menudo también hacemos un uso extensivo de espacios de fase como el espacio de probabilidad y el espacio de frecuencia.