Valor esperado del vacío

En la teoría cuántica de campos , el valor esperado en el vacío ( VEV ) de un operador es su valor promedio o esperado en el vacío . El valor esperado en el vacío de un operador O se suele denotar por${\displaystyle \langle O\rangle .}$Uno de los ejemplos más utilizados de un efecto físico observable que resulta del valor esperado en el vacío de un operador es el efecto Casimir .

Este concepto es importante para trabajar con funciones de correlación en la teoría cuántica de campos . En el contexto de la ruptura espontánea de simetría , un operador que tiene un valor esperado nulo debido a la simetría puede adquirir un valor esperado de vacío distinto de cero durante una transición de fase . Algunos ejemplos son:

• El campo de Higgs tiene un valor esperado en el vacío de 246 GeV . ^{[ 1 ]} Este valor distinto de cero subyace al mecanismo de Higgs del Modelo Estándar . Este valor viene dado por${\displaystyle v=1/{\sqrt {{\sqrt {2}}G_{F}^{0}}}=2M_{W}/g\approx 246.22\,{\rm {GeV}}}$, donde M _W es la masa del bosón W, ${\displaystyle G_{F}^{0}}$la constante de Fermi reducida y g el acoplamiento de isospín débil, en unidades naturales. También está cerca del límite de los núcleos más masivos, en v = 264,3 Da .
• El condensado quiral en cromodinámica cuántica , aproximadamente mil veces menor que el anterior, otorga una gran masa efectiva a los quarks y permite distinguir entre fases de la materia de quarks . Esto explica la mayor parte de la masa de la mayoría de los hadrones.
• El condensado de gluones en la cromodinámica cuántica también podría ser parcialmente responsable de las masas de los hadrones.

La invariancia de Lorentz observada del espacio-tiempo permite únicamente la formación de condensados ​​que son escalares de Lorentz y tienen carga nula . Por lo tanto, los condensados ​​de fermiones deben ser de la forma${\displaystyle \langle {\overline {\psi }}\psi \rangle }$donde ψ es el campo fermiónico. De manera similar, un campo tensorial , G _μν , solo puede tener un valor esperado escalar como${\displaystyle \langle G_{\mu \nu }G^{\mu \nu }\rangle }$.

Sin embargo, en algunos vacíos de la teoría de cuerdas se encuentran condensados ​​no escalares. Si estos describen nuestro universo , entonces podría observarse una violación de la simetría de Lorentz .

• Función de correlación (teoría cuántica de campos)
• energía oscura
• Ruptura espontánea de simetría
• energía del vacío
• Axiomas de Wightman

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