Meccanica quantistica relativistica

La meccanica quantistica relativistica tenta di combinare la meccanica relativistica e quella quantistica; lo sviluppo di questa teoria, però, porta alla conclusione che in un sistema quantico relativistico il numero di particelle non si conservi e, di fatto, non si possa parlare di meccanica delle particelle, ma semplicemente di una teoria quantistica dei campi. Tale teoria riesce a combinare principi quantistici e teoria della relatività speciale (non riuscendo tuttavia a includere principi di relatività generale). Questa teoria non prende in considerazione gli stati delle particelle, bensì quelli dello spazio-tempo. Di fatto, ognuno degli stati quantici possibili dello spazio-tempo risulta essere caratterizzato dal numero di particelle, di ogni tipo, rappresentate per campi quantici e dalle proprietà di tali campi.

Vale a dire, in un universo dove esistono Ni particelle del tipo i, negli stati quantici E1,… ENi rappresenta uno stato quantico diverso da un altro stato nel quale si osserverà lo stesso universo con un numero diverso di particelle. Tuttavia, entrambi, “stati” o aspetti dell’universo, sono due dei possibili stati quantici fisicamente realizzabili dello spazio-tempo. Di fatto, la nozione di particella quantistica viene abbandonata nella teoria quantistica dei campi per essere sostituita da quella di campo quantico. Un campo quantico è un’applicazione che attribuisce a una funzione liscia su una regione dello spazio-tempo, un operatore auto aggiunto. La funzione liscia rappresenta la regione dove si misura il campo, e i valori propri dell’operatore numero associato al campo rappresentano il numero di particelle osservabili nel momento di realizzare una misurazione di tale campo.

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Meccanica quantistica relativistica