No siempre. Creo que a lo que te refieres se conoce como “diagramas de bucle”. Así es como va. En QFT cuando estamos calculando la amplitud de probabilidad de pasar de un estado cuántico inicial a un estado final, estamos calculando una gran expresión para la evolución de los campos y su interacción, algo así como
Esta es una gran suma de términos que incluyen órdenes cada vez más altas, básicamente del operador de energía, expresadas en términos de creación de partículas y operaciones de aniquilación. Hay una manera de representar esta gran serie de términos como imágenes (diagramas de Feynman), por lo que comienza a parecerse a esto:
- ¿Por qué los físicos teóricos creen que las partículas elementales sin espinas son posibles?
- Supongamos que alguien tiene la máxima energía y puede controlarla a su antojo. ¿Puede él / ella conjurar la materia de la nada, en caso afirmativo, entonces cómo?
- Si una explicación del mundo que nos rodea es cierta, pero la teoría es completamente inestable, ¿está más allá del ámbito de la ciencia?
- Para un matemático bien entrenado, ¿es posible entrar en la teoría de campo cuántica y la teoría de cuerdas, a través de un estudio independiente?
- ¿Cuál es la diferencia básica entre velocidad constante y uniforme?
Los primeros términos de estas series son bastante simples y en forma de árbol (y son los que más influyen), pero cuanto más alto sea el orden, más nodos aparecerán en los diagramas correspondientes y los bucles comenzarán a aparecer allí. Tales bucles generalmente parecen que una partícula se convierte de repente en un par de partículas antipartículas, luego se aniquilan nuevamente en la original. Pero a veces no lo hacen, uno de ellos puede encontrarse con otra partícula y aniquilarse con eso, o “descomponerse” en otro par. La cuestión es que hay infinitos diagramas de este tipo, estas series no se detienen, por lo que los diagramas correspondientes se vuelven cada vez más complicados, describiendo diferentes escenarios. Luego, todos se resumen en una gran expresión para la evolución del sistema. Afortunadamente, más nodos generalmente significan menos probabilidad, por lo que a menudo se pueden ignorar diagramas muy complicados, es suficiente analizar solo las primeras órdenes para obtener una buena precisión del resultado calculado. No tome esas fotos demasiado literalmente, son solo esquemas para términos matemáticos.
Entonces, este tipo de “producción de pares” es solo una forma de describir algunos términos en esa gran suma S. Algunas partes de esa colección infinita de términos / diagramas / escenarios incluyen bucles separados de cualquier partícula real entrante y saliente, estos los bucles separados a menudo se describen como “partículas virtuales que aparecen en el vacío y desaparecen de nuevo”. Son solo otra parte de esa gran expresión para la evolución general del sistema.
En cuanto al horizonte de eventos, entiendo que te refieres a la descripción popular de cómo se origina la radiación de Hawking. Bueno, Hawking mismo en su artículo de 1975 advirtió que es solo una heurística y no debe tomarse demasiado literalmente. Es un cuento de hadas para periodistas. El mecanismo real para la radiación de Hawking es mucho más difícil de explicar a los legos, por lo que los físicos a menudo no se molestan en intentarlo. Google “Hawking 1975” para encontrar el documento original y ver qué tan diferente es la cosa real de las descripciones populares. No se trata de pares de partículas en absoluto.
