1. La velocidad de la luz es constante por la misma razón que la velocidad del sonido y la velocidad de las ondas de agua son constantes. La velocidad de las ondas sonoras en el aire está determinada por las propiedades del aire. La velocidad de las olas en el agua está determinada por las propiedades del agua. Y la velocidad de las ondas de luz en el espacio está determinada por las propiedades del espacio. Al menos esta es la respuesta proporcionada por Quantum Field Theory, en la que todo (incluida la materia) está hecho de campos.
2. En QFT no hay partículas, solo hay campos. Lo que llamamos partículas son realmente quanta (trozos) de campo. La masa es un número que aparece en algunas ecuaciones de campo. El efecto del término masa es (a) ralentizar la evolución del campo en el espacio y (b) crear oscilaciones en el campo, lo que conduce a la ecuación de masa con energía, dando así a e = mc2 un significado intuitivo. Que yo sepa, no hay campo con masa negativa.
Vamos, Quorans, es hora de DESPERTAR Y HUELER LOS CAMPOS
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Extracto del cap. 1 de “Campos de color”, que se puede ver gratis en Comprender la física a través de la teoría cuántica de campos:
¿Qué es un campo? En pocas palabras, un campo es una propiedad o una condición del espacio. El concepto de campo fue introducido en la física en 1845 por Michael Faraday como explicación de las fuerzas eléctricas y magnéticas. Su experimento con limaduras de hierro que se alinean en la región alrededor de un imán es realizado hoy por cada estudiante de física (ver Fig. 3-2). Veinte años después, Maxwell creó un conjunto de ecuaciones que proporcionaron una base matemática para los campos de Faraday. Sin embargo, la idea de que los campos pueden existir por sí mismos como “propiedades del espacio” era demasiado para que los físicos de la época la aceptaran; en su lugar, inventaron una sustancia invisible llamada éter para transportar las oscilaciones EM. La creencia en el éter prevaleció durante décadas, pero cuando no se pudo encontrar evidencia de su existencia, a pesar de muchos intentos, el éter finalmente fue abandonado y los físicos aceptaron que los campos eléctricos y magnéticos tienen una existencia real en sí mismos. El campo gravitacional, gracias en parte a Einstein, también fue aceptado como una propiedad real del espacio. Sin embargo, la idea de que el espacio puede tener propiedades no es fácil, ni siquiera para los estudiantes de física, así que no se preocupe si le resulta difícil al principio. Cuando termine el libro, se sentirá cómodo con el concepto de campos.
Ecuaciones de campo . Una característica importante de los campos es la forma en que se desarrollan o cambian con el tiempo. Este desarrollo se describe matemáticamente mediante un tipo de ecuación conocida por el nombre prohibitivo de ecuaciones diferenciales parciales . Estas ecuaciones (que te alegrará saber que no aparecen en este libro [1]) describen cómo cambia la intensidad de un campo en cada punto del espacio según su intensidad y la de otros campos en ese punto. Los cambios son locales en el sentido de que solo las intensidades de campo en el punto de interés pueden afectar lo que sucede en ese punto. Sin embargo, un cambio de intensidad de campo en un punto remoto puede crear cambios en su vecindad inmediata y estos cambios pueden propagarse a través del espacio, extendiéndose punto por punto a grandes distancias, a medida que una piedra caída en el agua crea olas que se propagan a través del agua y eventualmente alcanzan Un punto distante. La luz viaja a través del espacio de la misma manera, con un cambio en el campo EM en un punto creando cambios en puntos adyacentes, etc. La forma en que se propagan los campos y la velocidad a la que se propagan están determinados por las ecuaciones de campo.
[1] Excepto en algunas notas al pie.
- ¿Cómo puede relacionarse la teoría de la relatividad de Einstein con la realidad?
- ¿Por qué, si viajamos cerca de la velocidad de la luz, llegaremos en el futuro?
- Rifles: ¿Qué arma tiene la mayor patada y cuál es la velocidad hacia atrás, suponiendo que no la sostengas bien?
- ¿Qué sucederá si chocan dos partículas con una magnitud de velocidad relativa mayor que la velocidad de la luz?
- ¿Qué es exactamente la paradoja de Andrómeda? ¿Cómo se relaciona con la paradoja gemela?
