Si un fotón puede describirse como una excitación en un campo cuántico, ¿es éste el mismo campo para todos los fotones o cada fotón existe en su propio campo?
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Joshua Starner
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Creo que es el mismo campo para todos los fotones del universo. Del mismo modo, hay un campo para todos los quarks up del universo, otro campo para todos los quarks down del universo y así sucesivamente para cada tipo de partícula. De este modo, el modelo de la teoría de campos explica la asombrosa consistencia de las partículas; un neutrino creado en una supernova a millones de kilómetros de distancia es idéntico (hasta donde podemos decir) a la misma especie de neutrino creado en la Tierra. Esto sugiere que todos los neutrinos proceden de la misma "materia", y a esta materia la llamamos campo de neutrinos.
Creo que David Tong lo menciona en esta charla:
David J. Sokol
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La probabilidad de emisión de fotones por parte de un átomo depende del número de ocupación de los fotones ya existentes de este tipo. El número de ocupación correspondiente se determina con las "condiciones de contorno". No podemos tomar el número de ocupación de todos los fotones existentes en el Universo, por lo que las regiones "separadas" del espacio-tiempo tienen efectivamente sus propios campos de fotones y sus propios números de ocupación.
Por otro lado, cuando observamos un patrón de interferencia, no nos importan las posibles fuentes. Para nosotros es fundamental que un fotón llegue al mismo tiempo al mismo lugar sea cual sea su origen. La superposición se produce para los fotones de un tipo determinado que llegan al mismo tiempo al mismo lugar. Eso significa que las condiciones de contorno pueden estar "abiertas" para dos o más fuentes.
Arie K
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Consideremos el Hamiltoniano de un campo electromagnético en una región finita del espacio. Es posible encontrar una transformación unitaria adecuada para cambiarlo en una forma igual al Hamiltoniano de un conjunto de osciladores armónicos independientes. Un fotón es un cuanto de energía de tal conjunto de osciladores independientes. Todas las excitaciones de este conjunto estarán asociadas al mismo campo.
