Energía de campo de/de fotones virtuales

Es una pregunta intrigante si uno puede hacer esto formalmente.

Clásicamente, el campo eléctrico podría considerarse como un caso límite de la radiación electromagnética donde la longitud de onda tiende al infinito. He respondido una pregunta similar aquí , donde me refiero a una demostración analítica de cómo la radiación electromagnética clásica emerge de un gran conjunto de fotones discretos.

Los fotones virtuales por construcción tienen todos los atributos de los fotones reales excepto la masa, que puede ser cualquier cosa en lugar de cero. No sé si el formalismo que se usa para mostrar la conexión entre las ondas electromagnéticas clásicas y los conjuntos de fotones podría ser retomado en el cálculo de campos eléctricos estáticos que toman un límite de longitud de onda al infinito y fotones virtuales. Tal vez podría hacer la pregunta en este sitio que tiene una inclinación teórica.

Se hizo una pregunta similar sobre la energía del campo eléctrico en los foros de física donde el interrogador había calculado explícitamente la energía del campo clásico del electrón, resultando con infinito debido a 1/r^2.

La electrodinámica cuántica y la expansión de perturbaciones con técnicas de renormalización nos permiten calcular cantidades verificadas por experimentos, ignorando el problema de la energía propia.

¿Hay alguna forma de expresar la energía del campo "en términos de" fotones virtuales?

Línea A: Cada fotón virtual tiene energía-momento. La energía-momento del campo EM es una suma ponderada de todos los fotones virtuales.

Pero no es un fotón real, su masa puede ser cualquier cosa, por lo que no está representado por un vector consistente de cuatro como deben ser las partículas. Si es un fotón virtual que lleva la interacción con otra carga/campo, tendrá el balance de energía y momento, pero no la masa de cero. Los fotones virtuales existen solo dentro de interacciones específicas.

Línea B: La energía-momento de los fotones es muy diferente de la energía del campo EM, porque T ~ FF. Pero, ¿qué se puede decir sobre la EM T de un solo fotón?

ver arriba (no sé qué es FF)

Línea C: Tu elección

Como dije, dado que la energía propia es una pregunta abierta hasta donde yo sé, esta también es una pregunta abierta. Posiblemente para un campo eléctrico constante, un formalismo de operador podría ser posible en las líneas del vínculo dado, es decir, cuando la energía no es infinita como para la partícula puntual electrón.

La suposición de que se puede expresar la energía de un campo eléctrico en términos de energía transportada por fotones virtuales separados es fundamentalmente errónea. Un fotón virtual es un objeto matemático que juega un papel en el cálculo de varias cantidades físicas haciendo uso de una serie de perturbaciones. Uno asigna formalmente energía e impulso a tales objetos, pero lo que importa a nivel físico es solo el resultado del cálculo. Por lo tanto, no tiene mucho sentido hablar de fotones virtuales de esta manera.

«_Pregunta: ¿Hay alguna forma de expresar la energía del campo EM "en términos de" fotones virtuales???_»

No. El campo electromagnético es un sistema físico hecho de fotones reales, no de fotones virtuales. La energía del campo electromagnético está dada por

Y los fotones virtuales no tienen nada que ver con los fotones reales.