¿Las partículas portadoras de fuerza son siempre partículas virtuales?

Por supuesto que tenemos fotones reales (es decir, no virtuales), pero cuando los fotones desempeñan el papel de "portadores de fuerza", ¿son virtuales? Lo mismo para los gluones. Se han detectado gluones reales, pero cuando desempeñan el papel de portadores de fuerza, ¿son virtuales?

Algo parece estar mal con esta imagen. Por ejemplo

En el enfoque de red no perturbativa de la teoría cuántica de campos, las partículas virtuales están completamente ausentes, otra prueba de su naturaleza irreal y "virtual".

Referencia https://www.physicsforums.com/insights/misconceptions-virtual-particles/

Respuestas (1)

A nivel de partículas, es decir, una partícula tal como se define en el modelo estándar , la fuerza es dp/dt, la transferencia de cantidad de movimiento durante la interacción.

En la teoría cuántica de campos, como se muestra en los diagramas de Feynman, este dp/dt se transfiere mediante partículas virtuales desde las partículas de entrada a las partículas de salida.

Las partículas se llaman por su nombre porque llevan los números cuánticos del nombre y el propagador que las representa en las integrales tiene su masa, pero el cuatrivector real asignado en la integral a la partícula virtual está fuera de la capa de masa y varía durante la integración. QFD tiene diagramas de orden superior para las interacciones, que deben calcularse de acuerdo con la precisión requerida, ya que es una expansión perturbativa.

El atributo "virtual" es específico de la representación del diagrama de Feynman.

Todas las líneas internas en un diagrama de Feynman son portadoras de fuerza, es decir, transfieren dp/dt por construcción, no solo los bosones de calibre. Consulte el diagrama de dispersión Compton, por ejemplo.

Lattice QCD busca soluciones directas en la red y, por lo tanto, el concepto de partículas virtuales no es necesario. Es un enfoque de cálculo diferente , aunque el artículo involucra propagadores de quarks en los cálculos.

¿Puede decirme cuándo estamos hablando de portadores de fuerza como partículas reales? En el caso de EM, ¿podemos hablar de fotones reales como portadores de fuerza?
@ÁrpádSzendrei Las partículas en el caparazón nunca son portadoras de fuerza. Los portadores de fuerza representan estados intermedios en el contexto de la teoría de perturbaciones.
@ÁrpádSzendrei En física clásica también la fuerza es dp/dt. Uno no llama a un automóvil un "portador de fuerza", aunque en un accidente la fuerza del impacto es enorme, y la fuerza se puede calcular a partir del impulso y las masas involucradas... En la expansión perturbativa de los diagramas de Feynman, la entrada real y las partículas de salida proporcionan y quitan energía y momento. La imagen con la transferencia de energía y momento bajo una integral permite identificar las líneas con el dp/dt que ocurre en el vértice y es responsable de la interacción, por lo que se puede llamar un portador de fuerza.