¿Cómo se calculó que la energía del vacío era 120 órdenes de magnitud demasiado grande?

En la mecánica cuántica relativista, las partículas pueden interactuar, crearse y destruirse. La amplitud de probabilidad de cualquiera de estos procesos se puede calcular (y también, hasta cierto punto, visualizar) usando diagramas de Feynman, si las interacciones no son demasiado fuertes. Aproximadamente, cada diagrama de Feynam corresponde a una integral multidimensional específica. Entonces, si desea saber qué sucede en el vacío, debe calcular los diagramas en los que no entran ni salen partículas. Pero en las entrañas de la interacción, todavía puede haber partículas creadas e interactuando, siempre que sean aniquiladas nuevamente rápidamente. Por lo tanto, se puede sumar la energía de todas las diferentes partículas e interacciones posibles, y la respuesta calculada resulta ser grotescamente incorrecta en comparación con las restricciones de observación.

Entonces, ¿qué te dice eso? Solo que a la teoría le falta algo. Pero no qué es ese algo. Postular un multiverso puede ayudar a solucionarlo, pero esa es solo una vía de especulación, ciertamente no está probada por la falta de coincidencia. También es bastante probable que lo que falta en nuestra teoría sea algo en lo que simplemente no hemos pensado todavía.

Gracias por A2A. No soy un experto en esto. Por lo que entiendo es que cuando calcula la densidad de energía del estado fundamental del campo electromagnético en el universo, obtiene:

[matemáticas] \ rho = \ frac {\ omega ^ {4} _ {max}} {8 \ pi ^ {2}} [/ matemáticas]

Donde [math] \ omega ^ {4} _ {max} [/ math] es la frecuencia máxima de fotones en el universo. Cualquiera que sea la frecuencia que use aquí, [math] \ rho [/ math] es un orden de magnitud demasiado grande. Todo esto se deduce directamente de la cuantificación del campo electromagnético. Si esta energía tuviera efectos gravitacionales, entonces podría medirse fácilmente: nuestro sistema solar se vería completamente diferente cuando esto fuera cierto. Probablemente no existiríamos.

Puede deshacerse de este gran número agregando una constante en el hamiltoniano del campo electromagnético. Esto esta permitido. No cambiará ningún cálculo en la teoría cuántica de campos, la teoría misma está contenta con eso. Pero, los físicos lo consideran como una introducción fea de una nueva constante. ¿Cuál es la razón por la que este número enorme aparece de repente en las ecuaciones que deben ajustarse con una precisión increíble para que la energía de vacío sea igual al valor medido experimental?

Los cálculos no están mal. Lo que falta es alguna información, tal vez sobre nuevas partículas, física a pequeña o gran escala.

Vea aquí para un gran artículo de revisión: http://ticc.mines.edu/csm/wiki/i

La energía del vacío se calcula a partir de la teoría del campo cuántico. Esa energía debe estar asociada con una masa inercial igual a E / c ^ 2. La energía del vacío es muy pequeña, pero el Universo es bastante grande, por lo que el efecto gravitacional general de esta energía debería ser grande. Los efectos gravitacionales observados son aproximadamente 120 órdenes de magnitud más pequeños que los calculados. Al menos así es como lo entiendo.

More Interesting

Estoy profundamente intrigado por los elementos del "panorama general" de la física, pero las matemáticas no son mi mejor área temática. ¿Es una buena idea seguir una carrera en física?

¿Cuál es el significado geométrico / físico de covarianza y contravarianza?

¿Por qué el valor del número cuántico de giro se fija solo en +1/2 o -1/2? ¿Por qué no otro número entero o número real?

¿La longitud de onda es un escalar o un vector?

¿Por qué la "interpretación de Copenhague" sobre la indeterminación cuántica es tan ampliamente aceptada?

¿Qué matemática debe aprender un estudiante de física?

¿Por qué mi auto rueda cuesta abajo más lento cuando está en una marcha más baja? ¿Puedes explicar esto matemáticamente?

¿Qué son los valores propios, los vectores propios y las funciones propias?

Soy bueno en matemáticas y me gusta, pero no me gusta la física y es pobre en eso. ¿Qué debo hacer para ser un animador de computadora?

¿Qué es la fuerza centrípeta?

¿Cuáles son las diferencias entre el número de Rayleigh, el número de Richardson, el número de Prandtl y el número de Grashof?

¿Qué áreas del cerebro se utilizan para comprender las matemáticas / física?

¿Qué es lo básico que debe preocuparse al resolver problemas de física y matemáticas?

¿Qué significa 'homomorfismo único'? ¿Hay un ejemplo físico (o es una pregunta tonta ya que es solo un concepto matemático)?

Bajo la premisa de que no existe un círculo perfecto, excepto en abstracto, dada la fluctuación cuántica, ¿esto explica por qué pi continúa para siempre?