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Cecilia GarraffoJuan Carlos GilGastón GiribetFrancis VillatoroBorja Tosargravitón de espín 2 fotones de espín 1javier garcía pelaez pregunta mecanismo cuánticogravitón separándose en dos fotonesteoría cuántica de campos vértice gravitóndiagrama de feynman gravitones y fotonescuadrimomento no concebiría on shellgravitón interacción con la energíafotón energía gravitacióntensor energía momento fotonesdiagrama de FeynmanJavier García PelaezGastón Giribetdiagramas de FeynmanFrancis Villatoropartículas spin 1spin 2spin 1interferómetros de MichelsonLIGOPhysical Review LettersDresdenFeynmanStergerlachAlemania
Diagrama de Feynman gravitones y fotones
Con
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Gastón Giribet responde a una pregunta planteada por Javier García Pelaez sobre la posibilidad teórica de un gravitón separándose en dos fotones dentro del marco de la teoría cuántica de campos.
…por casualidad no, pero descubrimos la física clásica antes que la cuántica y entonces tenemos un sesgo clásico que algún día tendremos que quitarnos Por casualidad Mucho más intuitiva, nos hemos hablado muchas veces Y no sé si hay alguna preguntita más ya a La última, una complicada para Gastón, o no tan complicada; yo no sé si Gastón ha trabajado en estos temas. El gravitón de spin 2 en dos fotones de spin 1, pregunta Javier García Pelaez: ¿Eso tiene un mecanismo cuántico? O sea, esas cosas que es entender el gravitón como una partícula de spin 2, ¿entenderla como si fueran dos partículas de spin 1? Ah. bueno, ahí, no, o sea, acá hay dos acepciones para esa pregunta Una es, si es posible en teoría cuántica de campos el vértice de un gravitón separándose en dos fotones Eso sí, es cierto, es un vértice interno que bien puede ocurrir, o sea, viene un fotón y no es un vértice que esté on shell, porque se puede probar fácilmente que no concebaría el cuadrimomento, pero sí como parte interna, composición interna de un diagrama de Feynman que tuviese en cuenta gravitones y fotones, así también como dos gravitones y dos fotones que son shell, o tres gravitones y dos fotones, o cuatro, el punto de los gravitones es que pueden venir todos los que quieran juntos Un segundito, Gastón. Lo que está diciendo Gastón es que lo que gravita, lo que interacciona con el gravitón es la energía; entonces, como el fotón tiene energía puede interaccionar con el gravitón, o sea, es falso que se requiere la masa. El fotón no tiene masa pero tiene energía. La carga entre comillas de la gravitación es la energía, el tensor de energía momento. Entonces, un fotón pues tiene que hacer una transferencia de energía de un sitio a otro, aunque no tenga masa tiene energía y por lo tanto se acopla. Continúa, Gastón Tal cual, eso es, si entendemos la pregunta de esa manera Si entendemos la pregunta como creo que Francis la interpretó, que creo que es la forma adecuada Era, si uno puede, hay una forma de escribir una partícula de spin 2 como dos…
Significado #1 · Palabras #1
Francis Villatoro describe experimentos interesantes realizados con fotones y neutrones en interferómetros para medir la fase de la función de onda de partículas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #12 · Palabras #20fase función de onda fotón neutrónexperimento stergerlach campos magnéticos espinesefecto gravedad en la fase de un fotón…experimentos en la línea de lo propuesto por Feynman y se han hecho varios experimentos muy interesantes. Los experimentos más interesantes utilizaban fotones y neutrones en interferómetros. Con los interferómetros yo pude hacer ciertas operaciones como a la medida de la fase de la función de onda de un fotón o de una pequeña partícula como puede ser un neutrón con muy alta resolución medidas de fase, no estamos hablando de la amplitud sino solamente de la fase porque puede hacer un experimento de tipo Stergerlach por ejemplo bajo campos magnéticos y ver ciertos efectos sobre espines sobre pequeños entidades cuánticas que respondan ante esos campos magnéticos con fotones, se logró ver el efecto de la gravedad en la fase de un fotón. Claro, eso no es el experimento de Feynman porque el Experimento de Feynman requería masas. Pero ya en los 70, en el 77 ya se propone el esquema experimental y en el 79 se logra estudiar la caída libre de un neutrón en el campo gravitatorio de la Tierra. Toda la Tierra genera un campo gravitatorio que afecta a…
Francis Villatoro explica cómo los diagramas de Feynman se representan visualmente como cruces en círculos, simbolizando una interacción clásica generada por el vacío sobre las partículas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2 · Palabras #2electrodinámica cuántica de juguetediagramas de feynman sin fotonescampo electromagnético efectivo en electrodinámicainteracción electrón positrón campo clásicodiagramas feynman cruces circulosinteracción vacío partículas diagramas feynmanpropagadores fotones cálculos feynman…permitir el entrelazamiento? Y entonces es una pregunta que no tenía respuesta, ¿vale? No tenía una respuesta hasta ahora, porque no estaba claro, porque nadie había enfocado las críticas a este tipo de trabajo experimental en la línea de la parte clásica. Entonces lo que nos plantean ellos es una idea, que es una idea clásica de electrodinámica cuántica de juguete: que es considerar en electrodinámica cuántica el cálculo de desarrollos perturbativos tipo diagramas de Feynman, pero en lugar de utilizar el fotón, utilizar un campo electromagnético efectivo. Yo puedo hacerlo, yo puedo hacer cálculos, digo, la interacción entre dos electrones o entre un electrón y un positrón, pero no calculada como que está mediado el campo electromagnético por fotones, sino asumir que el campo electromagnético es clásico. esos los diagramas de Feynman se suelen representar como una especie de cruz en un circulito y se representa como una interacción de vacío, es decir, el vacío genera un efecto, un efecto clásico sobre las partículas que intervienen y eso pues es una cosa estándar y este tipo de cálculos se hacen muchas veces como un primer paso antes de meter propagadores de fotones. La interacción entre los dos fermiones, entre los dos electrones, lo que propaga esa interacción en lugar de ser partículas, fotones, son partículas virtuales pero son fotones virtuales; en realidad es un campo electromagnético efectivo y esto es una manera…
Francis Villatoro plantea la posibilidad de utilizar cálculos efectivos similares a los empleados en electrodinámica cuántica para simular la gravitación clásica entre dos masas pequeñas.
Habla: Francis VillatoroSignificado #3cálculos efectivos electrodinámica cuánticagravitación clásica masas pequeñas diamantediagramas de feynman gravitación cuántica…esa interacción en lugar de ser partículas, fotones, son partículas virtuales pero son fotones virtuales; en realidad es un campo electromagnético efectivo y esto es una manera de resolver ciertos problemas, por ejemplo en astrofísica. Entonces, ¿podemos Utilizar esa idea para simular la gravitación clásica entre dos pequeñas masas, sean de diamante o de lo que sea, que están en un estado de superposición? ¿Podría ese tipo de cálculo efectivo que se utiliza en electrodinámica cuántica ser un ejemplo de lo que podríamos hacer en el futuro cuando tengamos una gravitación cuántica? Y eso es lo que hacen, hacen un calculito en el que dicen: bueno, pues asumamos que el cálculo de los diagramas de Feynman es el mismo. Entonces, en lugar de considerar un campo electromagnético efectivo clásico, consideran un campo gravitacional clásico efectivo, pero actuando mediando entre dos partículas masivas, en este caso se consideran bosones, bosones masivos, campos escalares. Y lo…
Gastón Giribet explica la diferencia entre las ondas gravitacionales detectadas por LIGO y los gravitones, aclarando que este último es el modo de excitación cuántico del campo gravitacional.
Habla: Gastón GiribetPalabras #11gravitones por luz conversión partículateoría cuántica campos tri-levelinvestigador dresden physical review lettersobservación gravitones ligó tecnología actualondas gravitacionales detectadas ligógravitón modo excitación campo gravitacionalfotón linterna abuso notación…que salió en Physical Review Letters hace nada, hace cuando, ese artículo de Ralf Schutthold, lo tengo acá escrito, que se llama Emisión Estimulada y Absorción de Gravitones por Luz; ahí sí estamos hablando del régimen cuántico porque es la absorción de gravitones por luz significa que un gravitón se transforma en fotones aunque sea a tri-level, los que sepan teoría cuántica de Campos sabrán a qué me refiero, es lo que nosotros llamaríamos clásico pero es la conversión de una partícula en otra, en ese sentido es cuántico, no hay loops acá, pero bueno eso es mucho más poco creíble que uno pueda lograr con la tecnología actual no obstante este trabajo en Physical Review Letters, una prestigiosa revista de física de este investigador de Dresden de Alemania dice que sería posible observarlas con la tecnología actual, con la tecnología actual se refiere a LIGO, a los Detectores, a los interferómetros de Michelson que se usan para detectar ondas gravitacionales. Por supuesto, las ondas gravitacionales que nos llegan a nosotros es una gran ola clásica de gravedad que llega a nosotros. ¿Qué tiene que ver eso con gravedad cuántica? Es una onda de gravitación, no es un gravitón; gravitón es el modo de excitación cuántico de una sola partícula del campo gravitacional, es otra cosa lo llamamos gravitón por una cuestión de abuso de notación, pero es como llamar fotón a una linterna. ¿Está bien? Sí, es un fenómeno colectivo por un montón de fotones, pero es el régimen clásico. Entonces, ¿qué tiene que ver esto con gravedad cuántica? Lo que él argumenta, no voy a decir arguye porque ya robó el verbo Cecilia y se puede decir el verbo arguir una vez por programa, igual que la palabra crivia. Entonces, lo que ellos argumentan es que,…
Gastón Giribet responde a una pregunta planteada por Javier García Pelaez sobre la posibilidad teórica de un gravitón separándose en dos fotones dentro del marco de la teoría cuántica de campos.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #1gravitón de espín 2 fotones de espín 1javier garcía pelaez pregunta mecanismo cuánticogravitón separándose en dos fotonesteoría cuántica de campos vértice gravitóndiagrama de feynman gravitones y fotonescuadrimomento no concebiría on shellgravitón interacción con la energíafotón energía gravitacióntensor energía momento fotones…por casualidad no, pero descubrimos la física clásica antes que la cuántica y entonces tenemos un sesgo clásico que algún día tendremos que quitarnos Por casualidad Mucho más intuitiva, nos hemos hablado muchas veces Y no sé si hay alguna preguntita más ya a La última, una complicada para Gastón, o no tan complicada; yo no sé si Gastón ha trabajado en estos temas. El gravitón de spin 2 en dos fotones de spin 1, pregunta Javier García Pelaez: ¿Eso tiene un mecanismo cuántico? O sea, esas cosas que es entender el gravitón como una partícula de spin 2, ¿entenderla como si fueran dos partículas de spin 1? Ah. bueno, ahí, no, o sea, acá hay dos acepciones para esa pregunta Una es, si es posible en teoría cuántica de campos el vértice de un gravitón separándose en dos fotones Eso sí, es cierto, es un vértice interno que bien puede ocurrir, o sea, viene un fotón y no es un vértice que esté on shell, porque se puede probar fácilmente que no concebaría el cuadrimomento, pero sí como parte interna, composición interna de un diagrama de Feynman que tuviese en cuenta gravitones y fotones, así también como dos gravitones y dos fotones que son shell, o tres gravitones y dos fotones, o cuatro, el punto de los gravitones es que pueden venir todos los que quieran juntos Un segundito, Gastón. Lo que está diciendo Gastón es que lo que gravita, lo que interacciona con el gravitón es la energía; entonces, como el fotón tiene energía puede interaccionar con el gravitón, o sea, es falso que se requiere la masa. El fotón no tiene masa pero tiene energía. La carga entre comillas de la gravitación es la energía, el tensor de energía momento. Entonces, un fotón pues tiene que hacer una transferencia de energía de un sitio a otro, aunque no tenga masa tiene energía y por lo tanto se acopla. Continúa, Gastón Tal cual, eso es, si entendemos la pregunta de esa manera Si entendemos la pregunta como creo que Francis la interpretó, que creo que es la forma adecuada Era, si uno puede, hay una forma de escribir una partícula de spin 2 como dos…
Gastón Giribet explica que se han intentado modelos teóricos para descomponer la gravedad en fotones, pero no han funcionado directamente. Menciona la teoría del formalismo de la doble copia como una alternativa más compleja.
Habla: Gastón GiribetSignificado #5 · Palabras #17gravitón spin 2 fotones spin 1amplitud de scattering gravitones…como producto de vectores. De hecho, solo las matrices con determinantes cero se pueden escribir así. Hay que tener cuidado, es más sutil. Ahora, entonces, en ese sentido no es tan ingenuo como pensar: ah, en realidad la gravedad son dos fotones juntos. Se han intentado cosas así, pero no. Lo que sí ocurre igual es que, de una manera más rebuscada, es cierto: hay una cosa que se llama la teoría del formalismo de la doble copia, que uno puede mostrar que hay una relación, no entre un gravitón y dos gravitones, pero sí en la amplitud de scattering, la probabilidad de que choquen gravitones, y el cuadrado de la amplitud de probabilidad de que choquen partículas spin 1. se ve muy naturalmente porque dos cuerdas abiertas se pueden cerrar, pero en general se ha observado en un contexto distinto. Se ha conservado de manera cuidosa, che, mirá vos, la amplitud de probabilidad de que partículas de spin 2 colisionen se puede…