Una aproximación en la física de muchos cuerpos donde el efecto de todas las demás partículas se reemplaza por un campo promedio.La teoría de campo medio es una aproximación poderosa utilizada en física para simplificar el comportamiento de sistemas con muchas partículas interactuantes. En lugar de seguir cada interacción por pares, reemplaza el efecto de todas las demás partículas sobre una partícula dada por un único campo 'promedio' que representa la influencia colectiva. Esto convierte un problema de muchos cuerpos intratable en un problema de una sola partícula manejable, lo que permite predecir propiedades macroscópicas como el magnetismo, la superconductividad y las transiciones de fase.
El enfoque fue pionero por Pierre Curie en su trabajo de 1895 sobre magnetismo, y posteriormente formalizado por Pierre Weiss en 1907 con su teoría del campo molecular. Se extendió a otros sistemas a lo largo del siglo XX, incluida la teoría de Landau de transiciones de fase.
La idea es suponer que cada partícula siente el mismo entorno promedio, creado por todas las demás. Por ejemplo, en un ferromagneto, cada espín atómico está influenciado no por cada espín vecino individualmente, sino por la magnetización promedio de todo el material. Este campo promedio se determina entonces de manera autoconsistente: se adivina un campo, se calcula el comportamiento resultante de las partículas y luego se actualiza el campo hasta que coincida con el comportamiento promedio que produce. Este bucle autoconsistente produce soluciones aproximadas que capturan la física esencial, a menudo sorprendentemente bien.
La teoría de campo medio se utiliza para modelar materiales magnéticos, superconductores, superfluidos e incluso redes neuronales y dinámicas sociales, proporcionando una comprensión de primer orden de fenómenos colectivos complejos.
La teoría de campo medio se vuelve exacta en sistemas con dimensiones infinitas o interacciones de alcance infinito, por lo que funciona tan bien para algunos materiales, pero falla en sistemas de baja dimensionalidad con fuertes fluctuaciones.