¿Cómo interviene un fotón tanto en la atracción como en la repulsión eléctrica?

La respuesta a esta pregunta probablemente se encuentre en QFT, que conozco lo suficiente como para apreciar mi actual falta de comprensión del tema, si me sigue.

Hace aproximadamente un año le pregunté a nuestro profesor y me dijo:

a. "Es una propiedad de los fotones".

b. Pensar en términos de impulso inverso, que tiene sentido, siempre que tenga los antecedentes.

Entonces, en otras palabras, ¿hay una imagen intuitiva disponible para ayudar a comprender el hecho observado de que dos cargas eléctricas/magnéticas iguales se repelen y dos cargas opuestas se atraen y un fotón parece "saber" esto y alterar los valores de impulso en consecuencia?

Tengo algunos libros de QFT, así que si está en la página X de, por ejemplo, QFT en pocas palabras o Srednicki, sería de gran ayuda.

Zee, capítulo "Coulombio y newton: Repulsión y Atracción"
@innisfree muchas gracias por eso, me temo que ibas a decir Weinberg :)

Respuestas (2)

Para las fuerzas entre partículas elementales tenemos diagramas de Feynman, donde existe una partícula mediadora para la interacción. En los diagramas más simples: para el fuerte es el gluón, para el débil es Zs y Ws y para el electromagnético es el fotón.

Mire estos diagramas, algunos de los diagramas de Feynman a nivel de árbol de la dispersión Compton, fotón en un protón .

El mediador de la interacción no es un bosón de calibre, por lo que las interacciones electromagnéticas ocurren aunque el mediador (la partícula intercambiada) no sea el fotón.

dispersión compton

Aquí está la dispersión Bhabha, donde el electrón y el positrón (fuerza de atracción) son de baja energía:

bhabha1bhabha2

      annihilation                                  scattering

Entonces la pregunta debería ser cómo puede haber fuerzas atractivas y repulsivas. Para responder realmente habría que hacer las matemáticas que dictan los diagramas de Feynman y el resultado nos dirá que la fuerza es atractiva.

He encontrado útil para comprender intuitivamente el análogo con botes que se lanzan pelotas entre sí y transfieren impulso para la repulsión y bumeranes para la atracción.

repulsivo

análogo repulsivo

atractivo

Conservación de la cantidad de movimiento directamente en la repulsión, conservación de la cantidad de movimiento angular en el atractivo. Como todos los análogos, no se debe enfatizar demasiado. Aquí tenemos una pelota y un boomerang, pero en los diagramas de Feynman el e+e- tiene un diagrama extra para agregar al cálculo, que el ee- o e+e+ no tiene.

Como siempre, muchas gracias Ana. No estaría haciendo estas preguntas si no sintiera que puedo entender las matemáticas, solo quiero terminar mi estudio GR primero. Simplemente no puedo resistirme a preguntar un (buen) poco antes de mi experiencia actual.
¿Cómo puedo ver esas cosas de boomerang en QFT?
Los diagramas @innisfree Feynman son la parte de cálculo de QFT itp3.uni-stuttgart.de/lehre/Archiv/ss13/quantenfeldtheorie/… . Es en lo que acaban los operadores de creación y aniquilación de QED.
no me queda claro que dos personas en botes que lanzan boomerangs tengan algo que ver con QFT o EM. ¿Es algo más que una buena imagen para mostrar si algo hace esta pregunta? ¿tiene realmente algo que ver con la realidad?
@innisfree Lo ofrecí como un análogo de cómo, cuando el sentido común te diría que arrojar algo desde un bote rechazará al otro bote, hay una forma consistente de atraer al otro bote.

Los fotones virtuales no son partículas reales, son solo una abstracción matemática utilizada para la expansión de perturbaciones.

Como tales, están fuera de la cáscara: sus propiedades físicas no son las mismas que las de las partículas reales y no tienen que obedecer ecuaciones clásicas. Lo más famoso es que están fuera del caparazón de masa, es decir, su energía y su impulso no siguen la ley.

mi 2 − pag 2 = metro 2

no responde la pregunta
@innisfree: No es así, pero le da al OP una información muy importante que falta en la forma en que los novatos interpretan los diagramas de Feynman y no han sido debidamente advertidos. No creo que uno deba rechazar una señal de alto solo porque no responde a la pregunta de quién debe ir primero en una intersección.
@innisfree Una advertencia para usted: "falta en la forma en que los novatos interpretan los diagramas de Feynman" suena muy condescendiente de una manera no instructiva. Si los fotones son solo abstracción matemática, será difícil explicar el fenómeno fotoeléctrico.
Si comparten el mismo máster y la misma fuente de financiación, entonces sí, obtendrá una señal de alto en una intersección porque su máster quiere decidir cuál recibe financiación. Sin embargo, si ni siquiera utiliza su financiación y sus recursos, no será ninguna señal de alto. Lo que tienes es una vía alta de varios carriles.
¿Cómo interviene un fotón tanto en la atracción como en la repulsión eléctrica?
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