¿Es lo mismo partícula virtual que partícula de fuerza?

¿Es lo mismo partícula virtual que partícula de fuerza?

En un sentido general, sí. Pero en términos de fuerzas fundamentales hay una distinción sobre qué partículas son portadoras de fuerzas fundamentales.

La fuerza es un concepto definido en dimensiones clásicas como dp/dt, donde p es el momento.

Una partícula virtual es un término mecánico cuántico, pertinente a los diagramas de Feymman que describen las interacciones de partículas elementales y compuestas en dimensiones mecánicas cuánticas. Las dimensiones mecánicas cuánticas son proporcionales a h_bar. Las partículas virtuales son las líneas internas en la representación icónica de los diagramas, llevan los números cuánticos de sus partículas nombradas pero están fuera de la capa de masa.

Los diagramas de Feynman son formas gráficas de representar las fuerzas de intercambio. Cada punto en el que las líneas se juntan se llama vértice, y en cada vértice se pueden examinar las leyes de conservación que gobiernan las interacciones de las partículas. Cada vértice debe conservar carga, número bariónico y número leptónico

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Las partículas están representadas por líneas con flechas para indicar la dirección de su viaje, y las antipartículas tienen las flechas invertidas. Las partículas virtuales están representadas por líneas onduladas o discontinuas y no tienen flechas.

Todas las interacciones entre los estados inicial y final conllevan un cambio en el impulso y, por lo tanto, un dp/dt. En este sentido, todas las partículas virtuales (y estas pueden ser todas partículas mecánicas cuánticas elementales y compuestas) transfieren una fuerza, una dp/dt.

Usted pregunta:

¿En cuál de las categorías anteriores caen el fotón, el gravitón y el gluón? ¿Partícula virtual, partícula de fuerza o ambas?

El fotón Z,W y el gluón se denominan portadores de fuerza fundamental porque sus intercambios virtuales dominan los diagramas de primer orden en las interacciones electromagnética, débil y fuerte respectivamente.

El fotón, cuando está en una línea interna, así como el W, Z, son portadores de fuerza virtuales, pero también pueden estar en una capa de masa, partículas reales. Debido a la naturaleza de la interacción fuerte, el gluón siempre está en líneas internas y, por lo tanto, siempre es virtual. El gravitón es una partícula hipotética en cuantizaciones efectivas de la gravedad en las que se comporta para las interacciones/fuerzas gravitacionales el mismo papel que el fotón para las electromagnéticas.

En resumen, en los diagramas de Feynman, todas las partículas mecánicas cuánticas elementales (y compuestas) pueden ser virtuales y, por lo tanto, portadoras de fuerza en una interacción, pero las partículas, llamadas bosones de calibre, fotones, Z/W, gluones, gravitones, están asociadas con los cuatro respectivos. Fuerzas electromagnéticas, débiles, fuertes y gravitatorias, debidas a la fuerza de los diagramas de primer orden.