An effective field theory is a low-energy approximation that describes physical phenomena by integrating out high-energy degrees of freedom.La teoría efectiva de campos (EFT, por sus siglas en inglés) es un marco que describe fenómenos a una escala energética (o espacial) dada sin necesidad de conocer por completo la teoría microscópica subyacente. Se basa en la idea de separación de escalas: la física a bajas energías es insensible a los detalles de los procesos de alta energía. El lagrangiano de dicha teoría se construye con todas las interacciones posibles permitidas por las simetrías, ordenadas por importancia decreciente al aumentar la escala. Las partículas pesadas no aparecen explícitamente, pero sus efectos virtuales se manifiestan en las constantes efectivas. Así, el propio modelo estándar de partículas elementales se considera una teoría efectiva, y la EFT para la gravedad ha permitido modelar fusiones de agujeros negros sin disponer de una teoría cuántica de la gravedad completa.
El formalismo de las teorías efectivas de campos se articuló en los trabajos de Kenneth Wilson sobre el grupo de renormalización en la década de 1970. En los años 1990 se creó el lenguaje para construir modelos de física más allá del modelo estándar. John Archibald Wheeler introdujo el concepto de acción efectiva en gravedad cuántica, y Kip Thorne, junto con sus colaboradores, desarrollaron el enfoque efectivo de un solo cuerpo (EOB) para fuentes de ondas gravitacionales, empleado con éxito por LIGO.
El principio clave es la jerarquía de escalas. Integrar los campos pesados genera un lagrangiano efectivo que, a bajas energías, se desarrolla en operadores locales. El grupo de renormalización gobierna la «evolución» de las constantes efectivas con la escala. Por ejemplo, en electrodinámica cuántica, el lagrangiano efectivo de Heisenberg–Euler describe la dispersión de fotones contra fotones a través de bucles electrónicos virtuales a energías muy inferiores a la masa del electrón. Así, las teorías efectivas de campos, como cartas de navegación para los físicos, permiten no perderse en los detalles y predecir fenómenos que van desde los superconductores hasta las colisiones de galaxias.
Permite describir superconductores, calcular ondas gravitacionales de agujeros negros y crear modelos de partículas elementales.
La diferencia de masa entre el protón y el neutrón — diminuta, alrededor del 0,14 % de su masa (como dos pelotas casi idénticas, una ligeramente húmeda) — se calculó mediante la teoría de perturbaciones quirales, que es una teoría efectiva de campos para los nucleones.
| \tau | variable | Order parameter (e.g., magnetization) — parámetro de orden |
| \beta | variable | Inverse temperature (1/k_B T) — inverse temperature per joule |
| D_{\tau} | variable | Effective field (mean field) acting on the order parameter — effective field joule |
| \tanh | operador | Maps real numbers to (-1,1), typical for spin-1/2 systems — hyperbolic tangent |
| m_eff | variable | Effective mass (temperature-dependent) — masa kilogram |
| T | variable | Temperature — temperatura kelvin |
| m_0 | variable | Bare mass at zero temperature — masa kilogram |
| c | variable | Coefficient depending on coupling constants — coefficient kilogram per square kelvin |
| φ | variable | Scalar field configuration — campo escalar |
| ∇² | operador | Laplacian (sum of second spatial derivatives) — laplacian operator |
| V | variable | effective potential — energía potencial joule |
| f | variable | function whose curvature defines the potential |
| x | variable | independent variable — posición metre |
| d²/dx² | operador | second derivative with respect to x — segunda derivada |
| m_eff | variable | effective mass of the mixed field — masa efectiva kilogram |
| m | variable | bare mass of the field — masa kilogram |
| rho | variable | mixing parameter or coupling strength — mixing parameter kilogram |
