campos y partículas

[Pola]

Pero el pion no

[Pola]

Sigo dándole vueltas a ésta duda en ni cabeza. He preguntado a la IS si pueden existir campos sin partículas. Una vez me ha dicho que rotundamente no y dos veces me ha dicho que rotundamente si.

[Richard R Richard]

Hola, Pola, voy a ser menos riguroso por tanto chequea que todo lo que te diga sea una analogía aproximada.
Vamos a trabajar al inicio en $\mathbb R^2$ , para que sea mas facil, luego pasar a $\mathbb R^3$ es mas fácil. Un punto de vista sobre lo que es un campo, puede ser lo siguiente, imagina un plano infinito, le asocias un origen y un par de ejes de coordenadas perpendiculares. Ahora elijes un punto cualquiera del plano, e imagina al punto como una pequeña esfera que en su superficie puedes escribirle un número. Ahora imagina que a todos los infinitos puntos del plano le pudiste asignar un número. El conjunto de todos esos números asignados es el campo, tu puedes recuperar el valor del campo escogiendo un punto cualquiera y midiendo cuanto vale el campo en ese punto (digamos te inventas una maquina para leer todos los valores que le haz escrito a la pequeña superficie de la esfera).
Si no hay dudas hasta ahora podemos seguir diciendo que ese campo es escalar, si devuelve un único valor o un resultado en una dimensión, pero como dije bien podría asociarle a cada punto de ese plano el valor de un vector en varias dimensiones, por ejemplo una fuerza que tenga componentes en x,y,z,. Entoces cada punto del plano tiene asociada una terna igual o diferente en valores, tienes así un campo vectorial en este hipotetico caso un campo de fuerzas.
Puedes modelar de esa manera por ejemplo la gravedad ,el campo eléctrico, el campo magnético, ya ves de donde vendría el nombre, cada componente de cada campo estaría escrita en la superficie de la misma esfera.
Ahora puedes pasar de 2 a 3 dimensiones, solo con pensar que en cada punto del espacio tridimensional, tiene asociado no uno sino muchos valores , algunos escalares y otros como componentes de vectores , por ejemplo en un punto del espacio puedes medir la temperatura,(un valor escalar) y también la gravedad(coomponentes de un vector aceleración), a la vez en ese punto medir el campo eléctrico el magnetico pero también saber si allí está pasando un fotón ,un electrón , un protón , un gluon, midiendo los valores de su respectivo campo. Es decir el valor de un campo particular en un punto, es el conjunto de los valores1, 2,3 o n valores de sus componentes registradas en ese punto.
Entonces puedes saber si en una región del espacio hay una partícula porque el valor de campo es diferente cuando la partícula está que cuando no está.
En realidad esto es diferente puedes considerar partículas a las exitaciones (variaciones temporales) de dicho campo, ejemplo burdo , si siempre en un punto el campo vale 1 y en determinado momento vale 2 , es porque allí está pasando una partícula.
Puedes extender esta idea en vez del espacio 3d hasta el espacio-tiempo relativista $\mathbb R^3_1$ y resulta entonces que todas las partículas pueden ser explicadas como exitaciones de determinados campos y que cumplen con la relatividad, la teoría que describe tales cosas sería la teoría cuántica de campos.

Así que si la IA no te debería decir que no nunca.