Debido a las leyes de conservación, un electrón libre, tal como lo entiendo, no puede absorber un fotón. Pero al calcular las probabilidades QED, se dibujan diagramas que muestran la emisión y absorción de fotones por un electrón. Además, QED requiere electrones para intercambiar fotones, lo que significa que uno emite uno y el otro absorbe uno.
¿Es esto porque las leyes de conservación se relajan para las partículas virtuales?
El cuatro impulso de cualquier partícula real satisface la relación . Esto define una superficie 3D en el espacio 4D de todos los cuatro momentos posibles; esta superficie se llama capa de masa de la partícula. Una partícula virtual, por otro lado, puede tener cualquier vector de cuatro impulsos que desee; una partícula virtual suele estar "fuera de la capa", porque su impulso cuatro no se encuentra en la capa de masa.
Sin embargo, las partículas virtuales todavía obedecen a la conservación de la energía y el momento: el cuatro impulso que entra en cualquier vértice en un diagrama de Feynman debe igualar el cuatro impulso que sale. Es totalmente posible que un electrón real emita un fotón virtual y permanezca en su propia capa de masa; esto es exactamente lo que sucede en el diagrama clásico de Feynman con dos electrones "reales" intercambiando un fotón virtual. La única razón por la que las leyes de conservación prohíben que un electrón "real" emita un fotón "real" es que es imposible que los tres cuatro momentos (electrón anterior, electrón posterior y fotón) se encuentren simultáneamente en sus respectivas capas de masa.
Michael Seifert
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