¿Siguen las partículas virtuales líneas de tiempo (espaciales, temporales, luminosas)?

Cuando hablamos de campos de fuerza estáticos, usamos partículas virtuales para describir la interacción de dichos campos con otras partículas. Estas partículas virtuales no son partículas reales, son un modelo matemático.

He leido esta pregunta:

Digamos que el Sol se aleja de nosotros, esto debería causar un cambio en la fuerza gravitatoria, ¿cuándo notaremos este cambio?

¿La gravedad estática sigue las geodésicas espaciales?

Ahora, dado que estamos describiendo campos de fuerza con ellos, y los campos de fuerza son creados por un objeto real (como un electrón para EM, o una estrella para gravedad, quarks para fuerza fuerte, débil), las partículas virtuales de alguna manera se propagan (al menos teóricamente) desde el objeto hasta donde llega el campo cercano.

Ahora, en teoría, las partículas virtuales están fuera de la capa de masa y no obedecen a SR, la velocidad de la luz.

Sin embargo, hay tres líneas de tiempo según SR:

1. como un espacio

2.temporal

3. similar a la luz

Ahora, en el caso de la gravedad, hay un centro de gravedad, generalmente un objeto (con energía de tensión), y estos gravitones virtuales existen en todas partes en el campo gravitacional.

En el caso de EM, hay un objeto central, una carga, que crea el campo EM.

Estas partículas virtuales, al menos teóricamente, deben mediar las fuerzas del objeto a las posiciones en el campo donde el campo interactúa con una partícula.

¿De alguna manera SR describe estas partículas virtuales en términos de velocidad o línea de tiempo?

Pregunta:

  1. Ahora, ¿tenemos al menos teóricamente una línea de tiempo para estas partículas virtuales?
No hay líneas de tiempo para las partículas cuánticas, ya sean reales o virtuales.
@ G.Smith, ¿quiere decir que un fotón no sigue una geodésica? vea aquí en.m.wikipedia.org/wiki/World_line , busque "quantum"
@annav Debería haber dicho que una partícula cuántica no sigue una línea de tiempo particular. En la formulación de la integral de trayectoria de Feynman, sigue todas las líneas de tiempo posibles. No creo que esto sea lo que el OP tenía en mente.

Respuestas (1)

No, las partículas virtuales no siguen las líneas del mundo, y recomiendo enfáticamente dejar de pensar en cualquier cosa en QFT en términos de partículas virtuales, excepto para lo único para lo que son realmente útiles, que es calcular amplitudes de dispersión.

  1. Para empezar, es difícil hablar de "la" línea de tiempo de los objetos cuánticos, ya que, a menos que haya una medición continua de la posición de estas partículas, tendrán incertidumbres en la posición. Entonces, la cuestión de si los objetos cuánticos "siguen las líneas del mundo" depende de cómo los midas. Probablemente sería mejor pensar en una línea mundial más gruesa y "difuminada".

  2. Aunque parece un pensamiento generalizado, las partículas virtuales no son reales . (Cada palabra en la oración anterior es un enlace a una respuesta diferente donde digo lo mismo en diferentes palabras) No puede medirlos, no puede interactuar con ellos, y en cualquier formulación de QFT que no use Feynman perturbativo diagramas ni siquiera hay nada que pueda llamar "partícula virtual". Son solo líneas en un diagrama, que codifican ciertas integrales, en una formulación verdaderamente no perturbadora de la teoría cuántica de campos, no las verías.

    Contrariamente a la creencia popular, los diagramas de Feynman no representan un proceso en el espacio y el tiempo. Son visualizaciones de contribuciones a una amplitud, pero no representan un proceso teórico de campo cuántico en ningún sentido. Sus ejes no tienen unidades (no hay "dirección del tiempo", ¡solo es relevante marcar las patas externas como "adentro" o "afuera"!), todo lo que importa es su estructura como un gráfico. Las líneas internas no corresponden a ninguna "entidad" física con la que podamos medir o interactuar. Las partículas virtuales no "siguen las líneas del mundo" porque son exactamente tan reales como las líneas de latitud y longitud que dibujamos en los mapas. Son herramientas que usamos para describir la naturaleza, pero no son parte de la naturaleza.

  3. Incluso si insistes absolutamente en dotar a estas líneas de mucho más peso ontológico del que merecen, para describir la medición de una partícula virtual, tendrías que dejarla interactuar con algún detector, por lo que tendría que ser la línea externa de algún QFT. proceso para que pueda escapar del proceso y terminar en un detector y, por lo tanto, por definición, ¡no sería una partícula virtual! ¿Qué importa si algo cuya posición ni siquiera puedes medir en principio "sigue una línea de mundo"? ¿Qué significaría eso?

Las partículas virtuales son reales. Ha habido innumerables experimentos que muestran esto. Tome el efecto Casmir. Dado que hay más posibilidades de que las oscilaciones de los campos cuánticos y las partículas virtuales fuera de las placas de metal se unan dentro de las placas. Las partículas virtuales han sido detectadas indirectamente. No puedes detectarlos físicamente, pero eso no significa que no existan.