Electrodinámica cuántica

Me preguntaba si alguien podría dar una explicación simple de cómo la luz interactúa con la materia. Por lo que he leído en QED, los electrones se repelerán entre sí debido a su capacidad para emitir y absorber fotones. Sin embargo, no observo ninguna luz visible entre los objetos a mi alrededor, repeliéndose cuando los coloco sobre un escritorio. Tampoco parecen calentarse ni emitir luz infrarroja simplemente al colocarlos uno al lado del otro. ¿Qué tipo de luz emite esta materia constantemente?

Ampliando esta idea, ¿qué le sucede a un solo electrón cuando se coloca en una caja que no permite la entrada de luz, pero elimina toda la luz emitida? ¿Simplemente pierde energía en forma de luz hasta que el electrón ya no existe?

Además, ¿alguien sabe de alguna buena visualización de ondas de fotones interactuando con átomos? He oído hablar de una analogía de un átomo que es similar a un corcho en un estanque, mientras que las ondas son como fotones que vienen a excitar el material. ¿Esta idea suena correcta y, de ser así, encaja bien con la idea de visualizar las densidades de probabilidad oscilantes de los electrones y cómo interactúan con los fotones? Sería bueno poder visualizar estos procesos y comprender cómo encajan con los modelos de encuadernación estrecha / Hubbard, etc.

" No observo ninguna luz visible entre los objetos que me rodean " ...¿cómo los observarías si solo interactúan entre sí y no contigo? " repelerse entre sí cuando los coloco en un escritorio "... prueba con imanes. Para QED, la segunda pregunta podría ser: "¿Cómo funcionan los dos puntos de un electrón con cantidad de movimiento? pag = ( metro mi , 0 → ) en un universo por lo demás vacío difieren (intuitivamente debido a la corrección de su propio campo a su alrededor) del propagador (libre) de Feynman S F ?"
Hay al menos tres preguntas separadas aquí. Recomiendo dividir esta publicación.
Gracias por las ideas y las respuestas a todos, @DJBunk, pensaré más sobre las ideas dadas en el sitio web; es bastante útil para ayudar a comprender QED con un mínimo de experiencia en QM. Soy ingeniero químico, por lo que se me escapa parte de la terminología física de alto nivel.
@NickKidman: gracias por la respuesta, investigaré los propagadores de Feynman. En cuanto a preguntar cómo los observaría, me doy cuenta de que no puedo ver los fotones de ellos interactuando entre sí, pero ¿no deberían estar interactuando con mi ojo ya que es materia? Creo que la rodopsina es esencialmente lo que se usa para interactuar con fotones de luz visible. Esto estaría constantemente excitado si la luz visible se usara para transmitir información sobre la fuerza. Por lo tanto, es probable que se trate de energías mucho más altas que las visibles, y creo que, según el sitio web, se pueden observar intervalos de tiempo mucho más pequeños de lo que es posible.
@ChrisWhite Gracias por el consejo, probablemente haré que la parte de visualización de esta pregunta, así como la vinculación con los modelos de estado sólido, separe las preguntas para obtener mejores preguntas y permitir que la comunidad de Internet encuentre respuestas más específicas a sus preguntas.

Respuestas (1)

Sin embargo, no observo ninguna luz visible entre los objetos a mi alrededor, repeliéndose cuando los coloco sobre un escritorio. Tampoco parecen calentarse ni emitir luz infrarroja simplemente al colocarlos uno al lado del otro. ¿Qué tipo de luz emite esta materia constantemente?

El punto clave es que esos fotones no son fotones reales . Se llaman fotones virtuales ( off-shell ) porque no se pueden detectar. Y son solo una herramienta para calcular la interacción entre partículas, de hecho, no obedecen las leyes de conservación de energía/momento ( mi 2 ≠ pag 2 + metro 2 ).ingrese la descripción de la imagen aquí

En esta imagen, dos electrones interactúan, intercambiando un fotón (línea ondulada). Dado que el fotón es una línea interna, no podemos medirlo. Esta es solo una de las posibles (infinitas) formas en que dos electrones pueden interactuar. Mira esta imagen:

ingrese la descripción de la imagen aquí

También tenga en cuenta que dos objetos normales no interactuarán mucho, pero emitirán radiación IR debido al efecto de cuerpo negro (algo totalmente diferente).

Ampliando esta idea, ¿qué le sucede a un solo electrón cuando se coloca en una caja que no permite la entrada de luz, pero elimina toda la luz emitida? ¿Simplemente pierde energía en forma de luz hasta que el electrón ya no existe?

No sé cómo un electrón en una caja puede emitir luz.

Gracias por la respuesta @jinawee, en cuanto a la luz de la que hablaba: me refería principalmente al fotón virtual en el que has mostrado en tus diagramas de Feynman. Parece que el electrón cambia de dirección al emitir un fotón. Por lo tanto, si el electrón en una caja se mueve dentro de la caja sin interactuar con los lados de la caja, tendría que emitir energía en forma de fotón para hacerlo. Así que solo estaba teniendo un experimento mental de que si esto continúa, en algún momento el electrón puede emitir toda su energía como fotones.
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