¿Cuál es la densidad de fotones virtuales alrededor de una unidad de carga?

Parece que los fotones virtuales también existen en el vacío. Entonces la pregunta precisa es:

¿Cuál es la densidad fotónica virtual adicional debida al campo eléctrico de una unidad de carga?

O: ¿Cuántos fotones virtuales por volumen se encuentran alrededor de una unidad de carga?

La respuesta dependerá de la distancia, pero ¿cuáles son los números exactos?

Es una pregunta extraña. No entiendo qué vas a hacer con este número. Digamos que hay 10 5 fotones virtuales independientemente de la distancia. ¿Así que lo que?

Respuestas (3)

No creo que esta pregunta tenga respuesta. Un fotón es un objeto mecánico cuántico.

a) no hay conservación de fotones, virtuales o no.

b) no hay límite inferior para la energía de los fotones, por lo que en principio son infinitos (problema infrarrojo)

c) La energía de los fotones virtuales dependerá del movimiento de la carga o de la sonda que verificará los fotones virtuales.

Puede tener un espectro de energía para fotones virtuales, pero no una estimación de densidad. Ver este cálculo por ejemplo.

tu a) == no hay conservación de energía ;-) tu b) y un fotón con longitud de onda = Radius_of_univ ¿cuánto tiempo tarda en imprimirse? ;-) tu c) es como: dos unidades deformadas a 0.9c: un capitán le dice al otro: no tienes energía ;-)
@Helder Velez "sin conservación de fotones" significa que el número es arbitrario, no la energía. Mira el enlace que te proporcioné. para b) ¿quién está imprimiendo fotones virtuales? para c) los fotones no son unidades deformadas.

es infinito Este es el problema del fotón suave, que requiere una regularización infrarroja.

¿Regularización IR para no ser infinito? Entonces no es infinito?

Aparentemente imaginas una carga como un punto con un campo de Coulomb alrededor. Fuera de la carga no hay carga pero hay un campo, dices, y consiste en fotones virtuales. Entonces, ¿cuántos de ellos están a la distancia? r del cargo?

Dejo que los demás respondan esta pregunta y aquí les daré mi visión de eso. La carga no es puntual, sino que está manchada mecánicamente cuánticamente. No se queda en un punto sino que se "mueve" y crea una " nube " mecánica cuántica. Esta "nube" es "grande y suave" (como una gelatina): empujas la carga y todo el sistema se deforma de manera inelástica. Se rompe el estado original y el nuevo estado es una carga ahora en movimiento y osciladores cuánticos excitados (nube oscilante). Este último describe los fotones. Entonces, normalmente, el estado inicial es diferente del estado final. En el experimento, generalmente suman todas las "imágenes" particulares de todos los eventos de dispersión y obtienen una imagen "inclusiva".

De acuerdo. Entonces, ¿cuál es la densidad de esta "nube"? ¿O no es una pregunta significativa?
Depende de las condiciones de contorno. Si tiene un QED de cavidad, el tamaño de la nube es finito. En un espacio libre la nube tiende formalmente al infinito pero de hecho se determina con el tamaño del paquete de onda (dispositivo de preparación). Es similar a la noción de nube atómica: puede ser de cualquier tamaño.
Para una nube atómica (digamos para hidrógeno) puedo decir formalmente que tiene una densidad de "un electrón por volumen de Bohr". La pregunta del OP es sobre qué podemos decir de manera similar sobre la densidad de fotones virtuales (y otras excitaciones) alrededor de un electrón. Su respuesta no aborda este problema.
No, y no pretendo responder a la pregunta OP. Porque no hay un centro de Coulomb en el espacio con fotones "virtuales" "alrededor". El potencial de Colomb 1 / r es autosuficiente, no debe consistir en fotones virtuales. Pero el electrón no es un punto en el espacio, es omnipresente y no tan simple: se necesita un número infinito de grados de libertad para describirlo completamente. Se mueve como un todo y vibra "internamente", por lo que la imagen es bastante diferente.
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