Si lo entiendo bien, en la teoría cuántica de campos, un estado de vacío es un estado con cero partículas en cada modo. Sin embargo, si un fotón se "crea" con un momento específico, se extenderá por todo el espacio (es decir, los fotones son no locales). Dado que el número total de fotones en el universo es enorme, ¿significa esto que nunca puede existir un estado de vacío, y que el vacío interestelar no tiene nada que ver con el estado de vacío de la QFT? ¿O puede el estado de vacío de la QTF localizarse de alguna manera en una región delimitada del espacio y corresponder a lo que normalmente se considera como "vacío"? Perdón si la pregunta no es clara, ya que sólo estoy aprendiendo QFT...
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
Como apenas estás aprendiendo QFT, por favor, ten en cuenta que la QFT es una herramienta matemática muy exitosa que puede describir datos de muchas interacciones de partículas, pero también se ha utilizado para modelar datos de diferentes áreas de la física:
En física, la cuantización (cuantificación) es el proceso de transición de una comprensión clásica de los fenómenos físicos a una comprensión más reciente conocida como mecánica cuántica. (Es un procedimiento para construir una teoría cuántica de campos a partir de una teoría clásica de campos). Se trata de una generalización del procedimiento de construcción de la mecánica cuántica a partir de la mecánica clásica. También está relacionada con la cuantización del campo, como en la "cuantización del campo electromagnético", refiriéndose a los fotones como "cuantos" de campo (por ejemplo, como cuantos de luz). Este procedimiento es básico para las teorías de la física de partículas, la física nuclear, la física de la materia condensada y la óptica cuántica.
Tú lo pides:
Sin embargo, si un fotón se "crea" con un momento determinado, se extenderá por todo el espacio (es decir, los fotones son no locales).
Como los fotones reales están localizados, echa un vistazo a esto un solo fotón a la vez experimento, el concepto de paquetes de ondas se utiliza para modelar partículas libres, incluidos los fotones. Como los campos básicos de la física de partículas son soluciones de ondas planas de las ecuaciones correspondientes para las partículas, los operadores de creación y aniquilación estarán creando las partículas no físicas (repartidas por la probabilidad en todo el espacio); el paquete de ondas es necesario para las partículas libres. La visualización en el diagrama de Feynman de las integrales en las interacciones hace que esto no sea necesario para los cálculos habituales.
usted pregunta
y que el vacío interestelar no tiene nada que ver con el estado de vacío de la QFT?
La QFT es una herramienta matemática para ajustar las observaciones . Las observaciones dependen de las mediciones, que tienen una precisión determinada. La modelización de los resultados experimentales con una QFT depende del nivel de precisión de las mediciones, y esa precisión definiría su "región acotada del espacio" . En cuanto al espacio interestelar, no he oído hablar de un modelo que intente ajustarse a él con una QFT, excepto en los modelos cosmológicos del universo primitivo, y allí la densidad de energía es tal que el concepto de "vacío" es realmente una hipótesis matemática.
