¿Cuál es la gran diferencia entre la física de alta energía y la física de la materia condensada?

¿Alguien puede decirme la diferencia entre la física de alta energía y la física de la materia condensada ?

Estoy confundido acerca de cómo estos conceptos, como la segunda cuantización, la función de Green y muchos otros, en la física de alta energía se introducen en la física de la materia condensada.

Los conceptos son los mismos en ambos campos. La diferencia reside en los sistemas a los que se aplican. La física de la materia condensada solía llamarse física del estado sólido. Física de alta energía Es la física de los sistemas de alta temperatura.

Respuestas (1)

Una posible GRAN diferencia fue que la materia condensada no es relativista (o relativista galileano), mientras que la física de alta energía es relativista (o relativista de Lorentz-Poincaré). Las herramientas son las mismas entonces, pero los escritos a veces son confusos para algunas personas. Algunos físicos de materia condensada, especialmente los jóvenes entrenados solo en materia condensada, no están muy familiarizados con las notaciones covariantes (¡con índices griegos en todas partes!), Y los físicos de alta energía no están necesariamente familiarizados con los observables de los experimentos de materia condensada. Por ejemplo, como físico de materia condensada, nunca calculé una sección transversal. Supongo que no es natural que un físico de alta energía calcule una magnetización o una estructura de banda... (por favor, comente al respecto :-)

Además, durante algunos años (diría que en los años 70 y 80, pero podría decir algo estúpido), los físicos de materia condensada estaban interesados ​​en problemas de muchos cuerpos a una temperatura determinada, por lo que usaban la función de partición real (es decir, definida por física estadística) y la técnica de frecuencia de Matsubara (en términos de las funciones de Green, es una forma simple de implementar la temperatura en muchos problemas corporales independientes del tiempo), mientras que los físicos de alta energía se preocuparon principalmente por los procesos de partículas individuales, por lo que su Z La función era principalmente una herramienta para simplificar los cálculos y solo estaba marginalmente conectada a una función de partición.

En la actualidad, existe una relatividad de Lorentz emergente en los sistemas modernos de materia condensada, como los sistemas topológicos y el grafeno, por citar algunos de ellos, y la física de altas energías se preocupa cada vez más de los problemas de muchos cuerpos para dilucidar los primeros tiempos del universo, por ejemplo, cuando había un plasma de muchas partículas de alta energía. En resumen, existe una tendencia a que estos dos campos se superpongan. Por supuesto, los rangos de energía con los que juegan los físicos de alta energía y de materia condensada no son los mismos en absoluto. ¡En el nivel de alta energía, no hay cosas simples como un sólido que puedas tomar en tu mano! En materia condensada, las partículas elementales son electrones (disfrazados), no quarks, por ejemplo... Curiosamente, la teoría cuántica de campos se aplica muy bien en sistemas de materia condensada a bajas temperaturas (quantum Hall,

Históricamente, ha habido un rico e interesante movimiento de ida y vuelta en las ideas entre los dos campos, como el enfoque de la función de Green o la diagramación (aplicada por primera vez en problemas de alta energía y adaptada a problemas de muchos cuerpos), transición de fase (aplicada por primera vez en materia condensada y luego adaptada en alta energía), ideas topológicas (primero consideradas en alta energía y recientemente aplicadas a problemas de materia condensada), ... Cada vez no es una simple copia de las ideas y métodos de un sector a otro. el otro. Más bien, la transición de un sector al otro requiere adaptaciones que enriquecen ambas partes de la teoría cuántica de campos. ¡Es por eso que funciona tan bien desde mediados del siglo XX!

Tenga en cuenta que aquellos que estudian las enanas blancas y las estrellas de neutrones son físicos de materia condensada de alta energía.
Me gusta esta respuesta, pero creo que no enfatiza un punto importante (aunque trivial): es cierto que herramientas como las funciones de Green y Feynmanology se han utilizado tanto en física de alta energía como en física de materia condensada, pero desde el punto de vista de un físico vista hay una gran diferencia. En alta energía las herramientas se consideran fundamentales, con lo que quiero decir que probablemente no haya mejor descripción. Mientras que en la materia condensada, todos los problemas pueden, en teoría, resolverse considerando moléculas y átomos individuales. Por lo tanto, estas herramientas son aproximadas desde el principio.
Entiendo que es muy probable que QFT (como se usa en la física de alta energía) también resulte ser una descripción aproximada de otra cosa, pero sigo sintiendo que hay un punto en mi comentario anterior. Aunque no sé cómo decirlo mejor.