¿Qué son las partículas según la teoría cuántica de campos?

Para una breve descripción de la noción matemática de los estados de partículas en la teoría cuántica:

En la teoría del campo cuántico, los estados de partículas son rayos en el espacio de estados de Hilbert de la mecánica cuántica que proporcionan representaciones irreductibles del grupo de Poincare.

Eso es básicamente, en lo que respecta a la descripción matemática, ¡es totalmente esotérico como puede parecer! electrones, fotones, gravitones, bosones de Higg son todas variedades diferentes del objeto descrito anteriormente: simplemente habitan diferentes representaciones del grupo Poincare y pueden llevar cargas internas (como carga eléctrica).

Las ramificaciones de esta descripción son completamente consistentes con el hecho de que estas entidades se comportan, al menos cualitativamente, exactamente de la misma manera que la instancia quizás más familiar de partículas puntuales de mecánica cuántica en una teoría de una sola partícula (como una partícula masiva en un potencial bueno o algo similar)

Como tal, toda la intuición habitual sobre partículas provenientes de modelos simples de mecánica cuántica se aplica en el caso de la teoría cuántica de campos. Las partículas son estados abstractos en un espacio de Hilbert que transportan cantidades físicas (masa, giro, carga, etc.) No habitan en ninguna ubicación en particular, no tienen tamaño, no son fundamentalmente ondas ni son objetos puntiagudos . Una vez que supere el hecho de que no tienen que ser ninguna de estas cosas para calificar como entidades físicas, apreciará que la dualidad onda-partícula no es un “problema”, no es más que un reflejo de nuestro ignorancia; El resultado de tratar de combinar nuestra intuición clásica con el mundo cuántico que evidentemente es defectuoso e innecesario.

Son “quanta”. Así es como lo expliqué en el Capítulo 1 de mi libro, que se puede ver gratis en quantum-field-theory.net. (Me encanta la forma en que puedo responder tantas preguntas de Quora copiando y pegando de mi libro. Me lo facilita, y muestra que mi libro es TAN relevante para las preguntas que las personas tienen sobre física. Si solo todos lo leería, o al menos leería el Capítulo 1 gratis, y la versión electrónica cuesta solo $ 4.95.)

¿Qué es un cuanto? En el año centenario de 1900, Max Planck introdujo la idea de que el campo EM no es un campo continuo “clásico”, sino que está hecho de piezas, o trozos, que él llamó quanta (del latín cuántico que significa “cuánto”). Si bien el campo EM clásico de Maxwell puede ser arbitrariamente pequeño, los campos cuánticos están formados por fragmentos que no pueden reducirse aún más. Quanta puede superponerse entre sí, pero cada uno mantiene su identidad separada; vive una vida y muere una muerte propia. En ese sentido, y solo en ese sentido, los cuantos de campo se parecen a partículas.

Las “partículas” son quanta . En la década de 1920 se descubrió que las partículas que forman la materia exhiben características de onda. Esto condujo al desarrollo de QM, con su característica dualidad onda-partícula. Este problema molesto (ver la cita de Norsen arriba) se resolvió cuando apareció QFT. En QFT no hay partículas; solo hay campos. Fue Julian Schwinger quien, en 1954, completó la formulación de QFT al tratar finalmente los campos de fuerza y ​​los campos de materia en igualdad de condiciones.

“… estos dos conceptos clásicos distintos [partículas y campos] se fusionan y se trascienden en algo que no tiene contraparte clásica: el campo cuantificado que es una nueva concepción propia, una unidad que reemplaza la dualidad clásica. – J. Schwinger (S2001) “

QFT básicamente establece que todas las partículas subatómicas existen como resultado de la interacción de las cadenas de energía con los campos cuánticos. El resumen adjunto del manuscrito básicamente establece que los campos cuánticos se generan debido a la interacción entre las partículas de energía responsables de las Partículas Subatómicas con las Partículas Espaciales o los bosones de Higgs. El estudio de QFT es esencial para comprender cómo funciona el universo.

Adjunto el extracto.

La teoría de las singularidades y las partículas espaciales

La naturaleza y estructura de las partículas subatómicas.

Este manuscrito es para todos los lectores que estén interesados ​​en algunos experimentos de pensamiento “listos para usar” en física teórica. Estos experimentos mentales se refieren a varias teorías como: Relatividad general, Mecánica cuántica, Teoría cuántica de campos (QFT), Gravedad cuántica de bucles, Teoría de cuerdas (M), Cromodinámica cuántica y otras, ya que todas ofrecen respuestas parciales a la naturaleza y al funcionamiento de el universo. No hay intención de usar las matemáticas o realizar experimentos para validar estos pensamientos. Sin embargo, se ha hecho mucho para asegurar que sean consistentes con todos los experimentos reportados, probados y probados por físicos teóricos. Estos experimentos mentales han estado en proceso durante muchos años. Han visto muchas modificaciones para asegurarse de que están en línea con los últimos hallazgos de los físicos. También se han utilizado para ofrecer explicaciones racionales tentativas a muchas de las preguntas sin respuesta en la física de hoy. También están hechos para alentar un pensamiento fresco y para ofrecer algunas visualizaciones posibles de los hallazgos detrás de la teoría de la Cadena (M) y otros.

Cuando los físicos suponen que todas las partículas elementales son en realidad bucles unidimensionales, o “cuerdas”, cada una de las cuales vibra a una frecuencia diferente, la física se vuelve mucho más fácil. La teoría de cuerdas permite a los físicos conciliar las leyes que gobiernan las partículas, llamadas mecánica cuántica, con Las leyes que rigen el espacio-tiempo, llamadas relatividad general, intentan unificar las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza en un solo marco, pero el problema es que la teoría de cuerdas solo puede funcionar en un universo con 10 u 11 dimensiones: tres grandes espaciales, seis o siete espaciales compactadas y una dimensión de tiempo. Las dimensiones espaciales compactadas, así como las cuerdas vibratorias en sí, son aproximadamente una billonésima parte de una billonésima parte del tamaño de un núcleo atómico. No hay una forma concebible de detectar algo tan pequeño, así que no hay forma conocida de validar o invalidar experimentalmente la teoría de cuerdas. Por otro lado, la teoría de campo cuántico explica la realidad de la pequeña escala como vibraciones en qua ntum campos que no contradicen la flecha del tiempo.

Nuestros experimentos mentales apoyan algunos aspectos de todas las teorías anteriores al sugerir una estructura común y muy simplificada detrás de todas las partículas subatómicas. También sugieren la existencia de “Partículas Espaciales” y destacan sus roles en la configuración de nuestra realidad. Se espera que este enfoque ofrezca algunas explicaciones racionales a las muchas preguntas sin respuesta en la física de hoy. Este trabajo responde a las grandes contribuciones de muchos físicos para popularizar el pensamiento fresco en física teórica. Todos los comentarios, a favor o en contra, para enriquecer estos pensamientos son muy bienvenidos.

Este trabajo cubre muchos de los aspectos básicos esenciales para la comprensión fundamental de la física. Le estamos dando el título de “Teoría de Singularidades y Partículas Espaciales: la naturaleza y estructura de las partículas subatómicas y espaciales o, en resumen, la Teoría S” para significar el énfasis en “Partículas espaciales” simplificadas, “Singularidades giratorias” como La base de este modelo del universo.

Las proposiciones clave de la Teoría de Singularidades y Partículas Espaciales comienzan con las sugerencias de que el universo comenzó debido a un Gran Rebote. Las partículas espaciales, los neutrinos y los antineutrinos estaban densamente empaquetados en forma de Dark Matters. La estructura del espacio se desplegó primero, como condición previa para que el universo exista. Esto fue seguido por enormes actividades atómicas debido al gran depósito de energía potencial desatada, que representa la escurridiza Energía Oscura. El universo es de tamaño finito, pero parece ser infinito ya que los fotones necesitan la estructura del espacio para viajar a través de él. La estructura del espacio está limitada por la cantidad de energía que se le asigna. Desde el muy original Big Bounce, el universo perpetuo ha estado en un estado de continuas expansiones y contracciones.

Se propone que todas las partículas subatómicas de Fermion (las partículas que forman el universo tal como lo conocemos) y las partículas espaciales propuestas están hechas de dos energías fundamentales en forma de:

a) Singularidades girando a la velocidad de la luz en los núcleos de todas las partículas subatómicas. Se ha propuesto una ley para la conservación de las singularidades. Esto lleva a la conclusión de que las partículas subatómicas no se aniquilan por completo en los fotones, sino que siempre generan otras partículas subatómicas como los neutrinos y los antineutrinos que son casi sin masa y difíciles de detectar.

b) Quanta de energía en forma de cuerdas vibratorias idénticas con helicidad de la mano izquierda o derecha.

Todas las partículas subatómicas (generación uno del modelo estándar) tienen un total de seis singularidades que giran en sentido horario o antihorario. Las partículas espaciales tienen seis de cada una. Las diferentes cargas eléctricas de las partículas subatómicas están determinadas por la dirección neta de su giro. El número “6” es dominante en las diversas actividades del universo.

La Teoría de Singularidades y Partículas Espaciales (SP) predice que el dominio de las materias sobre la antimateria en el universo se debe principalmente a la interacción más lenta de los electrones con el SP en comparación con la de los antielectrones (los positrones).

También se propone que los neutrones y los antineutrones estén constituidos por las mismas partículas fundamentales de energía elemental y, por lo tanto, sean idénticos, al igual que los fotones y los antifotones. Debido a la ley de conservación de las singularidades, la Teoría de las Singularidades y las Partículas Espaciales predice que el Neutron está hecho de quark up, dos quarks down y antineutrino. También predice que los neutrones / antineutrones son estables bajo presión extrema y podrían constituir una gran masa densa con una gravedad muy alta. Ayudan, con o sin fracciones de Dark Matters, en la recolección del polvo cósmico para formar las estrellas y los planetas que siguen a Big Bounce.

La Teoría de Singularidades y Partículas Espaciales ofrece explicaciones unificadas a las 4 fuerzas de la naturaleza. Define la microgravedad como las distorsiones en la geometría hexagonal de las partículas espaciales. Las principales distorsiones en la estructura del espacio, de ahí la creación de la gravedad y la masa, son el resultado de la formación de las seis dimensiones adicionales asociadas con la formación de los confines de los protones y los neutrones. El impulso rotacional irregular de los quarks debido a sus cargas no enteras, impulsadas por los gluones, desempeña un papel clave en la creación de los confinamientos. Sin embargo, la macrogravedad, tal como la conocemos, es la suma acumulativa de estas distorsiones en la estructura del espacio a nivel micro. La Teoría de Singularidades y Partículas Espaciales define los Gravitones predichos por la Teoría de Cuerdas y explica su papel en la creación de las atracciones gravitacionales entre dos masas.

La fuerte fuerza generada por los Gluones, que son energía almacenada en el confinamiento, tuvo lugar al momento de crear los protones. Los 6 cambios de sabores de los protones se explican utilizando las leyes de las conservaciones de las singularidades. Se proponen las reglas para estas actividades subatómicas. La teoría también predice un cambio de sabor adicional que involucra al electrón, como en el caso del neutrón, lo que conduce a la última inestabilidad en ausencia de una presión fuerte o la fuerza fuerte residual encontrada en los átomos. En el caso de los protones, 3 de los cambios de sabores están mediados por partículas de leptones creadas temporalmente y los otros 3 se deben a acciones entre dos quarks con diferentes helictitas. En el caso de los neutrones, hay 4 cambios de sabores mediados por partículas de leptones reaccionadas temporalmente además de los otros tres sabores quark / quark.

La Teoría de Singularidades y Partículas Espaciales también propone la existencia de una quinta fuerza que conecta las Partículas Espaciales para formar la estructura flexible del espacio. Apoya los hallazgos de la teoría de cadenas de la existencia de códigos de computadora impedidos en las cadenas de energía. Estos códigos ofrecen respuestas racionales a muchos de los acertijos actuales en física.

The Singularities and Space Particles Theory intenta ofrecer posibles respuestas con respecto a la naturaleza de Black Matters, Black Energy y sus roles en el funcionamiento del universo perpetuo.

También ofrece algunas explicaciones posibles a los siguientes:

– El misterio del colapso de la función de las ondas de los electrones cuando se observa en los experimentos de doble rendija.

– El misterio del enredo.

– La definición de la dimensión del tiempo como las instantáneas continuas del “Ahora-Tiempo” por segundo cósmico que es equivalente a un tiempo de Planck.

– Las preguntas de si vivimos en un holograma y mucho más.

Este trabajo hace la sugerencia filosófica de que la inteligencia cósmica está destinada a avanzar en el conocimiento y lograr la comunicación interestelar utilizando el tejido del espacio como fibra óptica cósmica, para avanzar en la ciencia y la tecnología. Esto es similar a la creación de Inteligencia Artificial por parte de los humanos para avanzar en el conocimiento.

Los títulos principales de este manuscrito son:

1) Abreviaturas de los términos utilizados en este manuscrito.

2) ¿Cómo comenzó el universo (Genesis Revisited)?

3) Los bloques de construcción más elementales que conforman todo el universo.

4) La ley de hilanderos / conservación de carga.

5) Los cuantos energéticos son responsables de todas las formas de energía.

6) La tela del espacio pixelado.

7) El enigma del enredo, el principio de incertidumbre (Heisenberg) y la dualidad de partículas de onda.

8) Las partículas subatómicas más comunes y sus E Quanta y Spinners.

9) Explicando Fusion y Fission usando las nuevas herramientas.

10) ¿Por qué hay más asuntos que antimateria en el universo?

11) La geometría de las Partículas Espaciales (SP) y la creación de la fuerza gravitacional.

12) Los Roles de las Partículas Espaciales (SP) en la creación de la Fuerza Fuerte.

13) Los Roles de las Partículas Espaciales (SP) en la creación de la fuerza débil.

14) Los roles de las partículas espaciales (SP) en la creación de la fuerza electromagnética.

15) La quinta fuerza propuesta de la naturaleza: la fuerza del bucle giratorio.

16) Asuntos oscuros, energía oscura y las estrellas de neutrones

17) Qué es el tiempo, qué es la realidad y la vida del universo.

18) Los elementos clave asociados con el funcionamiento del universo.

[correo electrónico protegido]

Lea Partículas elementales [1] para comprender que las partículas son Fermion: Wikipedia con giros de medio entero {1/2, 3/2} o Boson: Wikipedia con giros positivos distintos de cero {1,2}. En física Spin (física) – Wikipedia todavía es una propiedad no entendida de elem. partículas! Sin embargo, al describir / analizar el espín [2] o la Helicidad realmente constante (física de partículas) – Wikipedia o Chirality (física) – Wikipedia explícitamente da como resultado ondas de punto oscilantes armónicas ideales compatibles con CAP [3] en el plano 2D Ortogonal al Análisis de dirección de movimiento (SR-worldline) elem. ¡Partículas que ya no pueden analizarse como las llamadas “Partículas puntuales” con “características intrínsecas”!

Esto es exactamente por qué la teoría cuántica de campos: Wikipedia todavía es un campo no entendido en la ciencia.

Nuestro Universo con 3 Fermi-Familias diferentes solo tiene 26 Partículas Elementales diferentes [4].

En realidad, no hay nada espeluznante sobre QM siempre y cuando uno se dé cuenta de que las matemáticas. (Cerrado) Los nudos solo se pueden describir en 4D-Spacetime. Los fermiones descritos con condiciones de límite abierto son siempre masivos y poseen un daño distinto de cero. densidades de carga oscilantes (magneton de Bohr – Wikipedia). Como resultado directo, los Fermions solo se pueden analizar en análisis 4D-Spacetime fáciles de imaginar.

En 2003 Grigori Perelman – Wikipedia ayudó al Prof. Dr. Richard S. Hamilton – Wikipedia a resolver / probar la conjetura de Poincaré – Wikipedia con los siguientes 3 documentos [5]. En este trabajo, Grigori Perelman también mostró esa matemática. Los nudos cerrados solo son posibles en los análisis 4D-Spacetime.

Desde este punto de vista, se vuelve interesante volver a escribir Albert Einstein – Wikipedia, su teoría de GR en 4D-CAP- análisis de espacio-tiempo dual en lugar de la inimaginable variedad riemanniana – Wikipedia con 2 x 10 = 20 grados de libertad.

Notas al pie

[1] http://quantumuniverse.eu/Tom/El

[2] http://quantumuniverse.eu/Tom/in

[3] http://quantumuniverse.eu/Tom/GR

[4] http://quantumuniverse.eu/Tom/Am

[5] http://quantumuniverse.eu/TomRes

QFT postula que todo es un campo, y la teoría funciona muy bien con esa idea básica, con más de seis decimales de precisión, por lo que obviamente está describiendo algo. Qué partículas son, exactamente, es más una cuestión filosófica.