¿Existen realmente partículas virtuales, como las que se dice que rodean un electrón? ¿Existe un electrón, que es un punto de masa adimensional y, por lo tanto, de masa infinita debido al Principio de incertidumbre?

Todo el ethos de la mecánica cuántica se basa en gran medida en las diferencias entre el mundo macro que normalmente experimentamos y el mundo micro o subatómico que existe dentro de los átomos. Los dos son literalmente mundos separados. Sin embargo, dado que la afirmación anterior es cierta, es causa de cierto asombro, que todo el tema debería haber sido descartado casualmente con lo que equivale a una advertencia: las cosas en el nivel subatómico no solo son inaccesibles para la conciencia humana, son inherentemente inaccesibles para la conciencia humana. Por ejemplo, la mecánica cuántica afirma que es inherentemente imposible determinar con precisión la posición y el momento de una partícula subatómica. Einstein no estaba de acuerdo con este aspecto de la mecánica cuántica. Por lo tanto, aunque podía aceptar por completo el hecho de que era imposible determinar con precisión el momento o la posición de una partícula subatómica, no estaba dispuesto a aceptar el hecho de que era una imposibilidad inherente . Después de todo, la afirmación de que es inherentemente imposible determinar ciertas propiedades del mundo subatómico es casi lo mismo que decir “¡Dios existe, eso es todo! ¡No más preguntas!” Entonces, aunque Einstein estaba dispuesto a aceptar el Principio de incertidumbre de Heisenberg en principio , no estaba dispuesto a aceptarlo como un principio de la física. Los eventos recientes, como la invención del segundo láser de femto ([matemática] 10 ^ {- 15} s [/ matemática]) parecen dar crédito al punto de vista de Einstein. También plantea la pregunta de por qué, dada su importancia para una mejor y mejor comprensión, todo el tema de las diferencias entre el mundo micro y macro fue descartado tan a la ligera. Por ejemplo, es de sentido común que, dadas las diferencias extremas de escala entre el mundo macro y el mundo subatómico micro, ciertas propiedades del mundo subatómico podrían ni siquiera registrarse en el nivel del mundo macro. Por ejemplo, los eventos en el nivel subatómico pueden tener lugar en escalas de tiempo infinitamente pequeñas que, a todos los efectos, no existen en absoluto en el nivel macro, de manera similar ciertos eventos pueden involucrar cantidades de energía tan pequeñas que escapan a la atención. El nivel macro. Que tales condiciones puedan existir es solo sentido común, pero es discutible si es una verdad inherente que tales energías o escalas de tiempo son totalmente inaccesibles.

Tomemos, por ejemplo, dos personas que miran una hoja. Uno de ellos afirma que la hoja es todo lo que hay, no hay nada más que ver, ¡eso es! El otro afirma que tiene la teoría de que la hoja está compuesta de diferentes tipos de células y que si fuera posible lograr un aumento suficiente, ¡sería posible ver las células individuales en la hoja! La primera persona luego afirma, no, es inherentemente imposible ver la hoja con mayor detalle. Obviamente, en retrospectiva, es posible ver que la segunda persona estaba más cerca de la verdad. El punto es que las celdas en la hoja son reales. Del mismo modo, es posible que las partículas virtuales también sean reales. Hay una alta probabilidad de que realmente tengan una existencia real.

Habiendo establecido la posibilidad de que las partículas virtuales puedan tener una existencia física. Es hora de preguntarse si estas partículas virtuales y todas las demás partículas no son, como afirma QFT, el resultado de las excitaciones del campo. Nadie puede negar la belleza de esta concepción, imaginar que todas las partículas, de hecho, todo es una mera manifestación de un campo es un concepto etéreamente hermoso y parece al principio explicar todo. Un poco de reflexión muestra que las cosas son un poco más complicadas que las partículas que representan las excitaciones de los campos cuando se activan de alguna manera, como por ejemplo cuando dos campos se encuentran. ¿Cuántos campos hay? Bueno, el Dr. Michio Kaku habla de miles y miles de partículas subatómicas que se descubrían casi a diario cuando estudiaba física de partículas. ¡Cuando uno considera la escala del Universo, conjurar miles de campos que permean el Universo necesitaría involucrar energías tan vastas como para negar la necesidad de existencia! En un nivel más prosaico, la teoría de la creación espontánea, la aniquilación y la preservación de partículas es realmente un concepto maravilloso. ¡Dos campos se encuentran y la energía se expresa mediante la creación de un fotón que espontáneamente da lugar a un electrón y un positrón que experimentan la aniquilación mutua que da lugar a un nuevo fotón! ¡Así es como viajan las transmisiones de radio! ¡Imagina eso! Sin embargo, una vez más, no es tan simple como parece. Imagine los billones y billones de frecuencias y longitudes de onda que este proceso debe dar lugar, para que funcione en estas circunstancias, la única solución posible es que los fotones deben (deberían) estar conscientes de las frecuencias de energía y onda. longitudes que deben dar lugar antes de sufrir destrucción, creación, aniquilación y preservación. Un escenario complicado para decir lo menos.

Compare esto con la versión de la teoría de Gestalt Aether de ondas de radio, donde es posible calcular con cualquier número de dígitos de precisión las energías, frecuencias y longitudes de onda en cualquier punto del campo, para determinar la intensidad general, etc., en Al final, los hermosos tapices tejidos por la complicada expresión matemática integral de la mecánica cuántica podrían ser, en realidad, en gran medida míticos.

Un patrón repetitivo de potenciales lógicos cuánticos exhibidos por un sistema cuántico es lo que llamamos una partícula real. Un patrón de partículas que ocurre solo una vez que llamamos virtual. Las partículas virtuales son reales en el sentido de que son patrones exhibidos sistemáticamente. Pueden tener efectos retardados, pero no persisten en el tiempo.

Al mismo tiempo, lo que consideramos partículas “reales” solo existe cuando el sistema exhibe periódicamente su patrón. En ese sentido, no son diferentes de las partículas virtuales. Cuando consideramos que la partícula está a lo largo del camino que sigue, nada está realmente allí.

Podemos decir partículas cuánticas, y por extensión, todo lo que consideramos que existe está compuesto de partículas cuánticas como un mero efecto del universo que actúa en un lugar y nada realmente existe independientemente en el sentido clásico.

En el prefacio de sus conferencias sobre electrodinámica cuántica, Richard Feynman advierte que no hay nada en el cuántico como partículas u ondas antes de emplear la analogía de partículas para predecir los resultados de los sistemas cuánticos. Einstein y Heisenberg discutieron sobre la existencia de un electrón.

En la excelente respuesta de Viktor T. Toth a ¿Existen realmente las partículas virtuales, como las que se dice que rodean un electrón? Sin embargo, del artículo de Viktor T. Toth se podría concluir que son los campos los que son reales, no las partículas. El campo es una ecuación de onda idealización de posibilidades de acción lógica cuántica. Solo lo que sucede existe, no lo que es posible. Tanto la partícula como la vista de onda son fundamentalmente erróneas, ya que nunca funciona.

No podemos decir que el cuanto es fundamentalmente a veces una partícula y otras una onda porque las reglas de ambos siempre se siguen al mismo tiempo. Debemos aceptar que el comportamiento de las partículas y las ondas son ideas útiles para relacionar la experiencia humana con los efectos cuánticos emergentes que fundamentalmente no existen en el nivel cuántico como profesaron Feynman y Heisenberg. La realidad clásica es real porque es nuestra experiencia y al mismo tiempo es una ilusión.

Seguir creyendo en la existencia fundamental de partículas y ondas nos impide comprender el truco detrás de la magia cuántica.

Einstein argumentó que las partículas son ciertamente reales porque las vemos en los rastros de la cámara de nubes. Heisenberg sostuvo que no existía porque no tienen sustancia propia. Si consideramos que los electrones son reales durante el tiempo que se exhiben, debemos considerar que los electrones virtuales existen solo en el instante en que se exhiben.

La respuesta de esta pregunta está relacionada con dos preguntas:

En primer lugar, ¿existen realmente los campos eléctricos? La respuesta es si.

En segundo lugar, ¿de qué están compuestos los campos eléctricos (de hecho, campos electromagnéticos)?

Considere una partícula cargada (por ejemplo, un electrón) que crea un campo eléctrico alrededor de sí misma y que constantemente está propagando (propagando) fotones virtuales. El dominio de propagación de este campo eléctrico es infinito. Según las leyes físicas bien conocidas, no hay cambio en la carga eléctrica y la masa de partículas cargadas al emitir fotones virtuales que transportan fuerza eléctrica (y también transporta energía eléctrica). Por lo tanto, tenemos una máquina permanente en la que conocemos su producción, pero no sabemos acerca de su mecanismo y consumible y no hay información en este caso. Solo se dice que hay un campo eléctrico alrededor de cualquier partícula cargada. Cómo se crea este campo, cuál es su interacción con otros campos eléctricos y no eléctricos, incluida la gravedad, no se dice nada, es decir, no hay explicación.

Esta esfera rotacional (electrón giratorio) está a la deriva (flotando) en un mar de gravitones y, como ya se explicó, los gravitones se convierten en cargas de color positivas y negativas cerca del electrón. Hay la misma explicación para positron. Efectos electrónicos sobre las cargas de color existentes a su alrededor al tener dos propiedades especiales. El electrón tiene un estado de giro continuo que puede crear un campo eléctrico que se forma de cargas de color en movimiento, luego se producen colores magnéticos y luego se preparan las condiciones para producir energías sub cuánticas. Las cargas de color positivas se absorben hacia los electrones, pero el campo magnético a su alrededor es repelente de las cargas de color positivas. Al girar el movimiento del electrón, una cantidad de cargas de color positivas se compactan y se convierten en fotones virtuales positivos y son repelidas por su campo magnético circundante. Del mismo modo, el positrón absorbe las cargas de color negativas y su campo magnético circundante compacta las cargas de color negativas y las propaga como fotones virtuales negativos.

Cuando el fotón virtual positivo del electrón llega al positrón, se combina con el fotón virtual negativo y se crea un fotón real. Entonces el positrón acelera hacia el electrón. Lea la sección 3 de:

Revisión adaptativa de tres preguntas fundamentales en física

Espera, los electrones definitivamente no tienen masa infinita. ¿Quizás te refieres a la densidad infinita? La densidad es la forma en que vemos un objeto que tiene una cierta cantidad de masa en un volumen finito, pero obviamente no es la forma adecuada de pensar sobre una partícula puntual verdadera. ¿Cuál es la forma apropiada de pensar sobre tales cosas? No lo sé; Pero eso no es todo.

Ahora, en cuanto a su pregunta original … la imagen es que las fuerzas están mediadas a través del intercambio de partículas virtuales que aparecen brevemente y luego desaparecen. ¿Existen tales cosas? Bueno, por definición, no pueden extraerse de la interacción y examinarse a nuestro gusto, por lo que estamos limitados a preguntar: “¿Su existencia tiene consecuencias que pueden confirmarse experimentalmente y que no tenemos una mejor manera de explicar?”

Si Un buen ejemplo sería la polarización al vacío, en la que un fotón se convierte brevemente en un par electrón-positrón que puede afectar la unión de un electrón a un núcleo de formas sutiles para las que no tenemos una mejor explicación.

Una pregunta análoga es: “¿Son los quarks partículas reales, o simplemente una forma de explicar los hadrones?” Esto fue muy discutido durante una década o dos, pero hoy en día sería una tontería rechazar la “realidad” de los quarks.

Whoa ahora ¿Cómo pasamos de “un punto de masa adimensional” a “por lo tanto de masa infinita debido al Principio de Incertidumbre”?

Un electrón puede estar bien localizado o no, dependiendo de la naturaleza de la perturbación en el campo de electrones. En lugar de preguntar “qué tan grande es la partícula”, es una idea relacionada pero mejor definida preguntar “¿a qué escala exhibe la subestructura la partícula?”

Una buena explicación operativa podría ser la siguiente: Digamos que tengo un protón y le disparo un láser. Si la longitud de onda del láser es relativamente larga, la partícula se dispersará (vea la dispersión de Compton) pero permanecerá fundamentalmente sin cambios. Por otro lado, si elevo la energía y disminuyo la longitud de onda a unos pocos femtómetros, el protón podría cambiar su masa a 1232 MeV y su giro a 3/2, convirtiéndose en [matemática] \ Delta ^ + [/ matemática ] barión.

Lo que realmente sucedió es que la energía del fotón se volvió suficiente para hacer que el protón (realmente el estado límite más bajo de tres quarks) sea promovido a un estado excitado, que tiene una masa y un giro diferentes. Sin embargo, para hacer eso, la longitud de onda de la radiación tuvo que reducirse a unos pocos femtómetros: esta es la escala de longitud en la que el protón revela el hecho de que está formado por piezas más fundamentales y, por lo tanto, es una medida razonable. de su “tamaño”.

Si hacemos la misma pregunta sobre el electrón en lugar del protón, la respuesta hasta donde podemos decir es cero. En otras palabras, no hay una escala de longitud en la que el electrón exhiba el comportamiento de una partícula compuesta: sus fotones pueden ser tan enérgicos como desee, pero el electrón nunca cambiará.

El umbral para la existencia es la unidad física. Las partículas virtuales son conceptuales, construcciones para reemplazar la ausencia de estructura en partes de un sistema. Esas partículas virtuales, también llamadas nubes de energía, se volverán existentes cuando una teoría como la de David Deutsch y Chiara Marletto “El constructor”, ponga cierta estructura en sus ecuaciones.

Primero: Vea la respuesta de Viktor T. Toth. Eso básicamente lo dice todo lo que pienso.
Solo puedo decir lo que creo que es el meollo de la cuestión (sin juego de palabras): pregunta qué es realmente una “partícula”.
De la forma en que avanza QFT, parece que la respuesta es que las partículas “realmente existentes” pueden ser tan virtuales como las partículas virtuales y las partículas virtuales pueden ser tan reales como las partículas reales.
En otras palabras, son equivalentes “en esencia”.

MC Physics sugiere categóricamente que las partículas virtuales no existen a menos que podamos definirlas mejor. Solo algo que puede tocar, sentir, oler y ver (real o impactos) son partículas reales, no consideraciones o suposiciones matemáticas. Un electrón existe porque puedes ver los resultados de ellos en electricidad y medir su existencia. El principio de incertidumbre se ocupa de la naturaleza rápida de las partículas y nuestra limitación actual para medirlas con precisión.

Además de todas las imaginaciones de “ciencia ficción” ya mencionadas que no se conocen científicamente, intento exponer lo que podría ser una “partícula virtual”.

Supongo que toma la palabra “virtual” de TI, donde tiene el significado de “imaginable y necesario para el sistema en construcción”. Esta virtualidad es entonces un sysnonym para “físicamente no existente pero importante en el sistema (IT)”.

Pero una partícula virtual es filosóficamente una contradicción: una partícula es física real (por definición), ¡una entidad virtual definitivamente no lo es (o todavía no)!

Dado que la palabra “virtual” es lo opuesto a la palabra “real”, entonces, en cierto sentido, la respuesta tiene que ser No.

Ni los electrones ni ninguna otra partícula tienen masa infinita.