Portador de fuerza WWW-bosón

Una fuerza entre dos partículas puede describirse como la acción de un campo de fuerza generado por una partícula sobre la otra, o en términos del intercambio de partículas virtuales portadoras de fuerza entre ellas.

Estas partículas portadoras de fuerza virtual se producen físicamente durante estos procesos, como la desintegración beta de un neutrón. ¿Por qué se llaman "virtuales"? Yo sé eso W El bosón se descubrió en un experimento físico de "interacción débil", por lo que en realidad se produjo.

¿Qué quiere decir con "real (ly)", "virtual", "physical (ly)", etc.? ¿Ha investigado completamente las "partículas virtuales"?

Respuestas (1)

En algún nivel, ninguna partícula es "física"; todas son herramientas que usamos para describir las interacciones de los campos cuánticos. Esto es especialmente cierto para las partículas virtuales, que no existen fuera de la reacción de la que forman parte.

Por lo general, llamamos "reales" a las partículas que entran y salen de los diagramas de Feynman. Se propagan "hasta el infinito", o al menos hasta donde les permita su vida útil de descomposición. Debido a que existen durante mucho tiempo, deben estar "en el caparazón de masa" si no se descomponen (en otras palabras, su energía y su momento deben ser consistentes con su masa). Si se descomponen, la vida útil de la partícula está relacionada con el "ancho" de su masa; en otras palabras, pueden desviarse ligeramente del caparazón de masa (es decir, pueden tener una energía y un momento algo inconsistentes con su masa), pero no tanto como si fueran aniquilados antes de desintegrarse.

Por el contrario, las partículas que son completamente internas al diagrama de Feynman, aquellas que se crean y luego se aniquilan dentro de la misma interacción, normalmente se denominan "virtuales". Dado que existen durante tan poco tiempo, las partículas virtuales pueden estar "fuera de la capa de masa" (es decir, su energía y momento no tienen que corresponder a la masa real de la partícula). A menudo oirá hablar de la "virtualidad" de una partícula intercambiada; esta es una medida de cuán inconsistentes son la energía y el momento de la partícula intercambiada con su masa.

¿Qué tal el bosón W en la desintegración beta de un neutrón? Se reveló en un experimento, ¿entonces estaba dentro o fuera del caparazón de masa?
@Salmone El bosón W tiene una masa de 80 GeV. La energía involucrada en una reacción de desintegración beta es del orden de un MeV. La desintegración beta no tiene suficiente energía para crear un bosón W en la capa; el bosón W implicado en la desintegración beta está muy alejado de la capa.
Lo siento, el experimento fue con protones contra antiprotones. En este caso, ¿se produjo el bosón W?
@Salmone La energía del centro de masa de ese experimento fue de 540 GeV, que definitivamente es suficiente para crear bosones W en el caparazón. Dicho esto, el tiempo de vida del bosón W es tan corto ( 10 − 24 ¡segundos!) que no tiene mucho sentido hablar de un bosón W "real" en el sentido anterior. Cada bosón W que producimos es interno a algún diagrama de Feynman antes de que llegue a un detector, por lo que lo observamos buscando el pico en su tasa de producción alrededor de su masa en el caparazón. Consulte la siguiente reseña: cds.cern.ch/record/2103277/files/9789814644150_0006.pdf
Entonces, si la energía es suficiente, se produce el bosón W, pero si la energía es menor, no se produce el bosón W, pero aún ocurre una interacción débil. Realmente no puedo entender.
@Salmone Eso no es del todo correcto. Si la energía está por debajo del umbral de producción para un W en la capa (es decir, uno con una masa aparente cercana a la masa real del bosón W), entonces un W fuera de la capa (es decir, uno con una masa aparente inferior a la masa real del bosón W) será creada y aniquilada.
@Salmone En última instancia, creo que tendrá que definir la palabra "producido" para que esta discusión continúe.
Con producido, quiero decir que un detector de partículas podría detectarlo.
Los bosones W realmente existen como partículas, no son cosas puramente matemáticas. ¿Cómo los físicos podrían decir que en interacción débil existe el bosón W, ya que no pueden detectarlo? ( t = 10 − 24 s )
@Salmone ¿Qué significa decir que una partícula "realmente existe"?
que tal vez puedas verlo con un microscopio
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