¿Qué quieren decir los físicos de partículas cuando discuten la teoría de campo?

Gracias por A2A!

El término “teoría de campo” generalmente se refiere a los estudios de interacción de partículas en un nivel muy elemental, que describe el efecto cuántico y relativista (teoría de campo cuántico).
Pero veamos por qué lo llamamos una “teoría de campo”.

En el formalismo de interacción de partículas podemos sustituir la interacción de partículas por la introducción de campos .
Tomemos como ejemplo la fuerza de Coulomb ( fuerza eléctrica): tenemos dos partículas con una cierta carga [matemática] q [/ matemática]. Ahora los miramos como dos partículas que actúan entre sí con una fuerza proporcional a [matemática] ~~ \ sim q_1q_2 / r ^ 2 ~~ [/ matemática]. O podemos decir que la partícula 1 genera un campo [matemática] ~~ \ vec {E} \ sim q_1 / r ^ 2 ~~ [/ matemática] y estudiar el comportamiento de la partícula 2 bajo la influencia de la partícula 1 .

¿Por qué molestarse con tal manipulación? En un ejemplo dado, de hecho, no parece muy útil. Pero imagina que tienes mucho más que solo dos partículas. Ahora imagine además, que si las partículas se mueven, debe incluir dinámicas adicionales: magnetismo y corriente. ¡Todo se está volviendo terriblemente desordenado!

La descripción del campo es una forma muy elegante. De hecho, lo usamos para el electromagnetismo, pero también para la mecánica cuántica, las interacciones débiles y las interacciones fuertes. En realidad, incluso lo usamos para la gravedad.

Los físicos de partículas casi siempre se refieren a la teoría del campo cuántico relativista, que es una generalización de la teoría del campo clásico para incluir la mecánica cuántica.

Básicamente, muchas teorías de campo clásicas pueden considerarse como teorías de los medios continuos y las perturbaciones que se propagan a través de ellos. Por lo tanto, incluirían, por ejemplo, la teoría de la propagación de las ondas sonoras a través de medios elásticos.

Sin embargo, las teorías de campo clásicas también incluirían las ecuaciones de Maxwell, que son una teoría clásica de la propagación de un campo vectorial de manera relativista. La relatividad general en sí misma podría decirse que es la teoría de campo clásica relativista última.

Pero si los físicos de partículas están discutiendo una teoría de campo clásica, casi siempre será bastante clara por el contexto.

http://en.m.wikipedia.org/wiki/Q

Por lo general, significa teoría de campo cuántico. Esta teoría tiene un número infinito de grados de libertad y no solo combina la mecánica cuántica con la teoría especial de la relatividad sino que también permite la existencia de antimateria, todas las partículas elementales de un tipo dado deben ser idénticas, mediación de la interacción entre 2 elementos elementales. partículas y la creación y destrucción de partículas elementales.

Hay que tener en cuenta todos estos factores para poder describir adecuadamente muchos fenómenos. Un ejemplo es la llamada partícula de dios.