La dispersión inelástica de neutrones en un cristal es el resultado de la interacción
de un neutrón lanzado contra los átomos de la red cristalina en vibración. En teoría
cuántica de campos, el proceso se modeliza de manera más sencilla al considerar
los cuantos de las ondas sonoras del
cristal, los fonones, entendiéndolo como
la absorción o emisión de un fonón por el neutrón.
Las nociones clásicas de
partícula y campo comparadas con su contrapartida cuántica. Una
partícula cuántica está deslocalizada: su posición se reparte en una
distribución de probabilidad. Un campo cuántico es equivalente a un colectivo
de partículas cuánticas.
La teoría
cuántica de campos (también denominada teoría de campos
cuánticos,TCC, o QFT,
sigla en inglés de quantum field theory) es una disciplina de
la física que aplica los principios de la mecánica cuántica a
los sistemas clásicos
de campos continuos, como por ejemplo el campo
electromagnético. Una consecuencia inmediata de esta teoría es que
el comportamiento cuántico de un campo continuo es equivalente al de un sistema
de partículas cuyo número no es constante, es
decir, que pueden crearse
o destruirse.
Su principal aplicación
es a la física de altas
energías, donde se combina con los postulados de la relatividad especial.
En ese régimen es capaz de acomodar todas las especies de partículas
subatómicas conocidas y sus interacciones, así como de realizar
predicciones muy genéricas, como la relación entre espín y estadística,
la simetría CPT, la
existencia de antimateria, etc.
También es una
herramienta habitual en el campo de la física de
la materia condensada, donde se utiliza para describir las
excitaciones colectivas de sistemas de muchas partículas, y explicar fenómenos
como la superconductividad,
la superfluidez o el efecto Hall cuántico.
En particular, la teoría
cuántica del campo electromagnético, conocida cromoelectrodinámica
cuántica, fue el primer ejemplo de teoría cuántica de campos que se
estudió y es la teoría física probada experimentalmente con mayor precisión. Los fundamentos de la teoría de
campos cuántica fueron desarrollados entre 1920 y 1950, por una serie de científicos como Dirac, Fock, Pauli, Tomonaga, Schwinger, Feynman, y Dyson, entre otros.
