Mécanique

Mécanique quantique relativiste

La mécanique quantique relativiste rassemble la mécanique relativiste et la mécanique quantique, bien que le développement de cette théorie mène à la conclusion que dans un système quantique relativiste on ne conserve pas le nombre de particules. C’est pourquoi on ne peut pas parler d'une mécanique de particules, mais simplement d'une théorie quantique des champs. Cette théorie arrive à rassembler des principes quantiques et la théorie de la relativité restreinte (bien qu'elle n'arrive pas à incorporer les principes de la relativité générale).

Au sein de cette théorie, on ne considère pas les états des particules, mais ceux de l'espace-temps. De fait, chaque état quantique possible de l'espace-temps est caractérisé par le nombre de particules de chaque type représentées par des champs quantiques et par les propriétés de ces champs, plus précisément un ensemble où existent Ni particules du type i dans les états quantiques E1, etc. ENi représente un état quantique différent d'un autre état dans lequel est observé un même ensemble avec un nombre différent de particules.

Cependant, les « états » ou les aspects de l'univers sont deux des possibles états quantiques physiquement réalisables de l'espace-temps. De fait, la notion de particule quantique est abandonnée dans la théorie quantique des champs et cette notion se substitue par celle de champ quantique. Un champ quantique est une application qui assigne un opérateur auto-adjoint à une fonction lisse sur une région de l'espace-temps. La fonction lisse représente la région où se mesurent le champ, les valeurs propres de l'opérateur nombre associé au champ et le nombre de particules observables au moment de réaliser une mesure de ce champ.

Cet article a été traduit par Mondo Agit.