4. El marco teórico:
    Leyes de conservación, mecánica clásica,
    mecánica cuántica y relatividad especial

 

INTRODUCCIÓN

    Parece imposible hacer una introducción a la Física de Altas Energías, por simple que sea, que no incluya unas nociones teóricas básicas. A falta de ellas, no sólo habría que renunciar a plantear ejercicios en los que alumnos manejen algo de “física de verdad”, sino que apenas podríamos hacer otra cosa que buscar algunas metáforas más o menos afortunadas, sin siquiera rascar la superficie. Ya lo dijo Galileo cuando la Física tal como la entendemos hoy estaba naciendo:

    “La filosofía está escrita en ese grandioso libro que está continuamente abierto ante nuestro ojos (me refiero al Universo). Pero no se puede descifrar si antes no se comprende el lenguaje y se conocen los caracteres en los que está escrito. Está escrito en lenguaje matemático, siendo sus caracteres triángulos, círculos y figuras geométricas. Sin estos medios es humanamente imposible comprender una palabra; sin ellos deambulamos vanamente por un oscuro laberinto”

   Sin embargo, tampoco hay que esconder que nuestra introducción será muy parcial y poco rigurosa, especialmente en los temas más avanzados...

    Este es nuestro plan:

4.0 LEYES DE CONSERVACIÓN

4.1 MECÁNICA CLÁSICA

4.1.1 Fuerzas y energías
4.1.2 Movimiento de partículas en campos electromagnéticos

4.2 MECÁNICA CUÁNTICA

4.2.1 “Dualidad onda – partícula” y relaciones entre energía, longitud de onda y resolución.
4.2.2 Probabilidad de los resultados de un proceso
4.2.3 Relaciones de indeterminación E – t

4.3 RELATIVIDAD ESPECIAL

4.3.1 Momento y energía relativistas
4.3.2 “Equivalencia” entre masa y energía
4.3.3 Uso de las leyes de conservación para identificar partículas.
4.3.4 “Dilatación del tiempo”.

4.4 TEORÍA CUÁNTICA DE CAMPOS

4.4.1 Campos: Las partículas no son bolitas...
4.4.2 De las fuerzas a las interacciones. Diagramas de Feynman y partículas virtuales.
4.4.3 El vacío está lleno y los electrones vestidos...

4.5 APÉNDICE: Unidades