¿Las partículas virtuales están limitadas por la velocidad de la luz? [duplicar]

El término virtual se usa en otros lugares de la física. Por ejemplo en imágenes virtuales en un espejo: vemos un objeto con gran verosimilitud, incluso a nosotros mismos. ¿Por qué la imagen se llama virtual y no real? Porque tiene las propiedades ópticas del objeto de la imagen pero no una gran cantidad de otros atributos, siendo la masa el más simple. Además, su existencia no es independiente del objeto, atributo primordial de la realidad macroscópicamente.

El término virtual acoplado al término partícula proviene de la abreviatura de los diagramas de Feynman. Antes de que Feynman inventara sus diagramas, el estudio de las interacciones de las partículas elementales era muy complicado e involucraba integrales contorneadas en expansiones en serie.

dispersión de electrones, tiempo hacia arriba en y.

Los diagramas de Feynman permitieron ordenar los términos de perturbación según la complejidad, lo que permitió ver fácilmente las partes más dominantes de la expansión en serie, ordenadas en "órdenes". Este es un diagrama de primer orden y el cálculo tiene dentro de la integral un polo relacionado con un intercambio de una "partícula" que tiene todos los atributos de un fotón, excepto su masa. Está fuera de la capa de masa, es decir, el vector de cuatro que transfiere energía e impulso de un electrón al otro se parece a un fotón, la forma en que la imagen óptica de usted se parece a usted, pero no es un fotón en la capa de masa, por lo que se llama virtual.

Los diagramas de Feynman pueden ser muy complicados, como estos que permiten calcular la máxima producción:

producción superior uno de los diagramas.

En este diagrama para el cálculo de la sección transversal para la máxima producción real , es decir, en la capa de masa, están las partículas entrantes a la izquierda y las salientes a la derecha. Todos los demás son virtuales. Tenga en cuenta el intercambio de W que tiene una masa cercana a 100 GeV en la capa, puede tener cualquier masa consistente con las matemáticas del diagrama, pero lleva los números cuánticos de un bosón W.

Un electrón que viaja de un punto a otro tomará todos los caminos, emitiendo y reabsorbiendo fotones virtuales. ¿Toman los electrones todos los caminos, incluidos aquellos que involucran velocidades más rápidas que la luz?

Aquí está mezclando el enfoque del diagrama de Feynman para calcular las secciones transversales de interacción con el enfoque de integral de trayectoria donde el término "partícula virtual" tiene poco significado. En este enfoque de cálculo, este artículo podría ayudar, ya que explica de manera simple que los campos y las partículas reales son excitaciones de campos.

En el enfoque del diagrama de Feynman, se necesita una interacción, el electrón que avanza no interactúa con nada que pueda enmarcarse como un diagrama de Feynman, por lo tanto, no tiene sentido decir que está emitiendo y absorbiendo fotones virtuales y mucho menos su velocidad.

Sí, tiene usted razón. No es necesario que el impulso de cuatro de un fotón virtual se encuentre en la capa de masa. Así, la componente cero de los cuatro impulsos de un fotón virtual es independiente de sus componentes espaciales. La razón de esto es que la componente cero de los cuatro impulsos de un fotón virtual surge de la transformada de Fourier de la función escalonada. Ver S. Weinberg, La teoría cuántica de campos, vol 1, sección 6.2 para más detalles.