La divergencia ultravioleta en la teoría cuántica de campos es una de las variantes de expresiones infinitas que surgen en la teoría cuántica de campos antes de aplicar el procedimiento de renormalización . Técnicamente, la divergencia ultravioleta se obtiene de los diagramas de bucle de Feynman que, cuando se calculan, dan lugar a una integral sobre cuatro impulsos en un bucle cerrado. Esta integral a menudo diverge en el límite superior (es decir, el límite de energías muy altas), de ahí la palabra "ultravioleta".
La presencia de tales divergencias ultravioleta no permite realizar cálculos precisos utilizando la teoría de campo "ingenua", no renormalizada y, en general, arroja dudas sobre el significado de tal teoría. Se muestra, sin embargo, que estos problemas surgen debido a una falla lógica en una teoría tan "ingenua". El procedimiento para eliminar este defecto, la renormalización , conduce en muchos casos a teorías libres de divergencias ultravioleta. En caso de que la renormalización no dé el resultado deseado, se considera que la teoría física correspondiente no está definida en condiciones críticas (por ejemplo, a distancias muy pequeñas).
El ejemplo clásico de la divergencia ultravioleta, y la razón por la que se denomina así a este fenómeno, está relacionado con el problema que surge al calcular la energía de radiación de un cuerpo negro utilizando las leyes de la física clásica . Los cálculos en este caso conducen a un valor infinitamente grande de esta energía. Este problema, conocido como la catástrofe ultravioleta , se resuelve utilizando las leyes de la física cuántica , que limitan la cantidad de energía radiada, vinculándola al hecho de que la radiación consiste en pequeñas porciones - cuantos , cuya existencia es especialmente acusada a corto plazo . región de ondas.