État de vide

Dans la théorie des champs de Quantum , l'état de vide de (également appelé le vide ) est l'état de Quantum avec de la plus basse possible énergie . Par définition, il ne contient aucune particule physique. Le " de limite ; " au zéro absolu du champ ; est parfois employé comme synonyme pour l'état de vide d'un champ Ã quantification individuel.

état de vide Non-vanishing

Si la théorie des champs de quantum peut être exactement décrite par la théorie de la perturbation , alors les propriétés du vide sont analogues aux propriétés de l'état fondamental d'un oscillateur harmonique (ou plus exactement, l'état fondamental mécanique de quantum de d'un problème de QM). Dans ce cas-ci la valeur d'espérance de vide (VEV) de n'importe quel opérateur de champ disparaît. Pour les théories des champs de quantum dans lesquelles la théorie de la perturbation décompose à de basses énergies (par exemple, chromodynamics de Quantum de ou la théorie BCS de superconductivité ) les opérateurs de champ peuvent prendre les valeurs d'espérance non-vanishing de vide appelées les condensats dans le modèle standard , la valeur de d'espérance différente de zéro de vide du champ de Higgs de , résultant de la symétrie spontanée de cassant , est le mécanisme par lequel les autres champs dans la théorie acquièrent Massachusetts.

L'énergie de l'état de vide

Dans beaucoup de situations, l'état de vide peut être défini pour avoir l'énergie nulle, bien que la situation réelle soit considérablement plus subtile. L'état de vide est associé à une énergie au zéro absolu , et cette énergie au zéro absolu a des effets mesurables. Dans le laboratoire, elle peut être détectée comme effet de Casimir de . Dans la cosmologie physique , l'énergie de l'état de vide apparaît comme constante cosmologique . Une condition exceptionnelle a imposé à une théorie potentielle de de tout est que l'énergie de vide de l'état de vide doit expliquer la constante cosmologique physiquement observée.

La symétrie de l'état de vide

Pour une théorie des champs relativiste du , le vide est Poincaré invariable. L'invariance de Poincaré implique que seulement les combinaisons scalaires du des opérateurs de champ ont VEVs non-vanishing. Le VEV peut casser certaines des symétries internes du lagrangien de la théorie des champs. Dans ce cas-ci le vide a moins de symétrie que la théorie laisse, et on indique que la symétrie spontanée de de cassant s'est produite.

Notations

L'état de vide est écrit comme $|0 \ rangle$ ou $|\ rangle$ . Le VEV d'un φ de champ, qui devrait être écrit comme $\ langle0|\ phi|0 \ rangle$ , est habituellement condensé au $\ au langle \ au phi \ rangle$ .

Particules virtuelles

Le principe d'incertitude dans le $de forme \ delta E \ delta t \ GE \ hbar$ implique que dans le vide une ou plusieurs particules avec de l'énergie ΔE au-dessus du vide peuvent être pendant une courte période Δt créé. Ces particules virtuelles de de sont incluses dans la définition du vide.

Voir également

Énergie de vide de
le vide quantum-mécanique
Vide du QCD

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