¿La teoría del Mar de Dirac establece que las partículas de vacío cuántico (pares de partículas virtuales) tienen una energía negativa o una energía positiva?

Formalmente negativo, pero depende de cómo escriba, resuelva y luego interprete las ecuaciones en primer lugar. La energía es un parámetro teórico que generalmente se relaciona con la rapidez con la que “fluye” el tiempo ([matemático] E = h \ nu [/ matemático] en mecánica cuántica), también visto de manera diferente en diferentes marcos de referencia relativistas. Por lo general, se conserva (la “tasa” general en un marco de referencia) y, en general, es relativa, solo se tienen en cuenta las diferencias.

En una onda típica de mecánica cuántica (solución particular idealizada monocromática) es algo así como [matemática] e ^ {- i \ frac E \ hbar t} [/ matemática], y uno puede dejar que [matemática] E [/ matemática] para tener soluciones formalmente positivas o negativas, pero en ese caso debe elegir un punto de referencia para la energía, por ejemplo, dónde está [matemática] E = 0 [/ matemática]. Sin embargo, lo más probable es que sea mejor mantener la energía como un parámetro mayormente positivo (para evitar la propagación en otra “dirección” del tiempo), mientras se usan las simetrías de partículas antipartículas como se hace generalmente (cuando tanto la energía como el momento cambian su signo de antipartículas , vea el spinor Dirac para más información). Que yo sepa, Dirac descubrió primero que uno podría tener formalmente una solución imaginaria en descomposición para las energías negativas también en una variante relativista simple de la ecuación de Schrödinger, y luego derivó una representación de matriz más simétrica donde las partículas y antipartículas son principalmente separados como diferentes funciones de onda.

La solución de energía negativa de la ecuación de Dirac creó primero un problema, porque lo habitual es que la partícula tiene una energía positiva. Pero dado que matemáticamente, sin embargo, no hay una razón real para rechazar las soluciones de energía negativa. porque realmente existen, por lo que no es fácil ignorarlos.

Para hacer frente a este problema, Dirac postuló la hipótesis de la teoría de los agujeros, que el vacío es el estado cuántico de muchos cuerpos, en el que están ocupados todos los estados propios de los electrones de energía negativa. Esta descripción del vacío como un “mar” de electrones, está codificada en el mar de Dirac. Debido al principio de exclusión de Pauli, no más de dos electrones pueden ocupar el mismo estado, por lo tanto, cualquier electrón adicional debe ocupar un estado propio de energía positiva, al mismo tiempo, los electrones de energía positiva no podrían descomponerse en estados propios de energía negativa. Por lo tanto, tienen energía negativa.

“… La energía negativa es un concepto utilizado en física para explicar la naturaleza de ciertos campos, incluido el campo gravitacional y una serie de efectos de campo cuántico …”

Se propuso que el mar de Dirac esté compuesto de partículas que tienen energía negativa: se necesita energía positiva para promover una partícula a la “realidad” fuera del mar, y eso dejó un “agujero” en el mar … así que obtienes una partícula … par antipartículas.

La antipartícula, por lo tanto, existe como ausencia de una partícula de energía negativa.

La idea de un mar cuántico no es muy realista. El espacio está parcialmente cubierto y no uniformemente con urdimbres y abrazaderas. Las deformaciones y las pinzas constituyen todos los objetos discretos en el universo. Ver: teoría básica del campo cuántico

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