En la física clásica, incluso en la teoría de campos clásica, la luz no interactúa consigo misma en absoluto. Esto solo puede ocurrir hasta que lo describas como un campo cuántico.
En la teoría de campo cuántico, hay procesos de orden superior que contienen ‘bucles’ como el que se muestra a continuación.
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En este caso, hay un bucle de electrones y positrones, que solo puede existir como ‘partículas virtuales’, es decir, están de acuerdo con el principio de incertidumbre de Heisenberg. Hacer esos electrones requiere que viole la conservación de la energía, siempre que devuelva la energía en un tiempo restringido por:
[matemáticas] \ Delta E \ Delta t \ geq \ hbar / 2 [/ matemáticas]
A pesar de la terminología ‘virtual’, este proceso de hecho sucede, y esto es exactamente lo que observamos en LHC en el enlace que proporcionó. Pero, por supuesto, esto debe ser extremadamente raro ya que no lo vemos todos los días. Es por eso que usaron iones de plomo para chocar entre sí, ya que tienen una gran carga neta y, por lo tanto, intercambian con el campo electromagnético con mayor frecuencia.
Una forma de ver la rareza de este proceso es ver cuántos vértices hay. Aquí tiene 4 vértices de fuerza electromagnética, por lo que el proceso es del orden de [matemáticas] \ alpha_ {EM} ^ 4 \ sim 10 ^ {- 9} [/ matemáticas] donde [matemáticas] \ alpha_ {EM} \ aprox. 10 ^ {- 2} [/ math] (sin contar la supresión debido a factores de bucle, etc.). Esto hace que sea muy difícil de encontrar en general.
