¿Por qué los físicos argumentan que las partículas virtuales no son reales porque no son observables, cuando las superposiciones cuánticas tampoco son observables?

Las partículas virtuales solo “existen” porque elegimos calcular los resultados en la teoría cuántica de campos usando la teoría de perturbaciones y los diagramas de Feynman. Agregamos “partículas virtuales” como líneas internas en los diagramas de Feynman y sumamos todas las posibilidades para obtener una respuesta con un cierto orden de precisión (un bucle, dos bucles, etc.). Este es solo un método de aproximación ; no hay razón para creer que así es como la naturaleza misma “calcula” las interacciones de partículas. Es solo cómo nosotros, los humanos, con nuestras habilidades limitadas, podemos intentar aproximar el cálculo.

Por definición, la respuesta “exacta” o “real” debe ser el resultado de un cálculo no perturbador , pero simplemente no sabemos cómo realizar dicho cálculo (en la mayoría de los casos). Sin embargo, un cálculo no perturbativo no necesita, en principio, introducir el concepto de partículas virtuales.

Si un concepto solo existe por un método de cálculo particular , y no existe necesariamente si el cálculo se realiza utilizando otros métodos, entonces no podemos afirmar que es una entidad física “real”.

El punto es que observamos que dos partículas chocan, y luego observamos un montón de partículas que salen de la colisión, pero no observamos nada más. Podemos calcular la interacción usando diagramas de Feynman, y para ese propósito introducimos “partículas virtuales” en las líneas internas, pero no sabemos si eso es lo que “realmente” sucede durante la colisión.

Las superposiciones cuánticas son algo completamente distinto. Podemos crear una partícula en una superposición particular; por ejemplo, podemos crear un qubit en el estado [math] 2 ^ {- 1/2} (| 0 \ rangle + | 1 \ rangle) [/ math]. Sabemos exactamente cuál es la superposición de ese qubit; en ese sentido, es muy real . Lo que no sabemos es lo que obtendremos si lo medimos, pero eso es irrelevante.

Su afirmación de que “las superposiciones se suman de la misma forma en que se suman diferentes amplitudes de dispersión de los diagramas de Feynman con partículas virtuales” es completamente errónea . No hay resumen sobre superposiciones, nunca. Solo un estado particular dentro de una superposición de estados (en la base apropiada) puede ser el resultado de la medición; no sumamos todos los estados y no podemos saber cuál de los estados en la superposición será el que medimos, solo la probabilidad de medir cada estado.

Cuando sumamos sobre diagramas de Feynman, tampoco sumamos sobre superposiciones. Este es un error común. Las reglas de Feynman se pueden derivar utilizando la formulación integral de ruta, donde la integral de ruta es una suma sobre todas las configuraciones de campo posibles. Sin embargo, la suma sobre los diagramas de Feynman se debe a la teoría de la perturbación y no tiene nada que ver con el principio de superposición .

De hecho, la teoría de la perturbación produce una expansión asintótica , lo que significa que, después de sumar un número finito de términos, la aproximación se vuelve menos precisa . Si de alguna manera logras sumar todos los diagramas de Feynman posibles hasta un orden infinito, obtendrás la respuesta incorrecta.

Su argumento sobre las teorías cuánticas interactivas frente a las no cuánticas también es irrelevante. La teoría del campo cuántico, como cualquier otra teoría física, es un modelo matemático ; está de acuerdo con el experimento con una precisión notable, por lo que lo usamos. Si las excitaciones de los campos son o no “reales” es una cuestión filosófica , no física.

El modelo estándar es una teoría de campo que interactúa y, sin embargo, observamos las partículas del modelo estándar todo el tiempo. En una colisión de partículas, un electrón en la línea externa de un diagrama de Feynman es observable, mientras que un electrón en una línea interna (que se considera una “partícula virtual”) no es observable. Si algo es observable o no es una pregunta completamente diferente a si es “real” o no. Una observación en no filosofía, es física con los pies en la tierra.

Lo más importante a tener en cuenta aquí es que esta es una pregunta filosófica, no física. Al igual que con la interpretación de la función de onda cuántica, la interpretación de las partículas virtuales va a variar enormemente de un físico a otro; simplemente no hay consenso sobre el asunto, y ni siquiera está claro que “¿realmente existen realmente las partículas virtuales?” Es una pregunta significativa.

He dado mi opinión sobre el asunto aquí: la respuesta de Jeff L Jones a la teoría del campo cuántico: ¿Son las partículas virtuales un truco que permite a los físicos tratar un campo continuo como discreto?

Personalmente, no creo que la idea de que haya una distinción clara entre partículas reales y virtuales sea defendible, dado que lo que dependen del marco depende. Las partículas virtuales como los quarks tienen efectos reales, como la distribución angular que resulta de un experimento de dispersión de hadrones … muestra que hay una estructura compuesta allí, incluso si un quark nunca puede entrar en un detector. La radiación de Hawking y la radiación de Unruh también son efectos físicos reales que resultan de partículas virtuales.

Creo que parte de la confusión es que muchas personas piensan que las partículas virtuales son simplemente estados intermedios en los diagramas de Feynman. Si esa es su definición de una partícula virtual, entonces puede dar un buen argumento (como lo ha hecho Barak Shoshany) sobre por qué no se debe considerar que tienen el mismo estado ontológico que las partículas reales. Pero mi definición de una partícula virtual sería más general. Yo diría que una partícula virtual es cualquier partícula que no satisface las ecuaciones clásicas de movimiento para una partícula (es decir, una que está “fuera de caparazón”). Según esta definición (que diría que es más general y más sensata), me parece que las partículas reales son más que nada una aproximación matemática a las partículas virtuales. Son el límite clásico de lo que obtienes cuando sumas muchas partículas virtuales juntas y las fases se suman de tal manera que se cancelan casi exactamente. Pero la cancelación exacta de estas fases solo ocurre en un límite matemático artificial.

Puedes argumentar que romper un “estado físico” como una partícula real en una superposición que es una suma de partículas virtuales es solo un truco matemático, y en algunos casos … como cuando los estados de norma negativa se involucran, yo De acuerdo en que lo es. En otros casos, como expresar un protón como un compuesto de quarks, no estoy de acuerdo.

De alguna manera, todas las partículas son un artefacto de la teoría de la perturbación. Con un acoplamiento lo suficientemente fuerte, no hay interpretación en términos de partículas que interactúan. Esto se aplica tanto a las partículas reales como a las virtuales. En el acoplamiento débil, tiene sentido para mí pensar en términos de partículas (tanto reales como virtuales).

El punto crucial es, contrariamente a la creencia popular, simplemente no hay una línea clara que separe “físicamente real” y “matemáticamente útil / conveniente”, los dos conceptos solo son separables cuando están en los dos extremos del espectro de “realidad” . He visto buenas respuestas anteriores aludiendo a este punto, pero siento que algunos puntos finos no se han aclarado, así que pondré mis dos centavos aquí. Para organizar mejor la respuesta, la desplegaré en tres capas:
(1) Las partículas virtuales son meras herramientas matemáticas, no son reales. ¿Es realmente así?
(2) ¿Cuál es el significado de la palabra “real” (para los físicos)?
(3) Las partículas virtuales son más irreales que reales.

(1) Prácticamente las partículas son meras herramientas matemáticas, no son reales. ¿Es realmente así?
Los argumentos comunes para esto incluyen, pero no se limitan a: las partículas virtuales no son más que líneas internas de los diagramas de Feynman, son solo partes de series de perturbaciones, sus momentos están fuera de la carcasa, mientras que los estados de entrada / salida de la matriz S deben estar en la carcasa , solo las secciones transversales dadas por la matriz S son observables, etc.
Sin embargo, también tenemos un contraargumento bastante (al menos superficialmente) fuerte para esto, resumiendo brevemente a Kevin Grizzard: ¿qué partícula física está realmente en el caparazón? La verdadera caparazón solo ocurre en el infinito asintótico, mientras que ningún detector verdadero puede colocarse nunca en un estricto infinito asintótico, entonces, por el mismo espíritu, ¿debemos sacar la conclusión de que los estados de entrada / salida tampoco son “físicamente reales”?
Para elaborar más (aún más o menos la repetición de Kevin Grizzard), ¿cómo conocemos algún proceso, digamos que la aniquilación de un par electrón-positrón, en realidad produce un fotón real? Debemos tener un detector de fotones y hacer que el fotón real producido interactúe con las partículas que constituyen el detector, pero si incluimos el proceso de medición en nuestro gráfico de Feynman, ¿no es el fotón real ahora una línea interna del gráfico? fotón virtual? ¿Sugiere esto que las partículas virtuales son más “reales” que las partículas reales?

(2) ¿Cuál es el significado de la palabra “real” (para los físicos)?
A estas alturas, un lector cuidadoso podría haber notado que la línea de razonamiento de la última sección puede desarrollarse fácilmente en una pendiente bastante resbaladiza: ¿Son reales los electrones? Después de todo, todo lo que hemos estado observando son puntos brillantes en una pantalla fluorescente, o picos de resonancia de algunos gráficos. Ahora, ¿qué quiere decir realmente con “real”?
No pretendo ser un físico filosóficamente maduro, pero esto es lo que considero “real”, que debería ser aceptable (?) Para la mayoría de los físicos que han pensado en el tema: “real (existencia)” se refiere, en el La teoría física más precisa, natural y explicativa, sin sacrificar su precisión y naturalidad, los conceptos indispensables que no pueden reducirse ni simplificarse aún más.
Un poco seco, ¿no? Permítanme explicar: ¿por qué decimos que el modelo heliocéntrico es real / verdadero y que el modelo geocéntrico es irreal / ficticio? Si se va a evaluar una teoría simplemente por lo bien que se ajusta a los datos observados, de ninguna manera el modelo geocéntrico debería estar en desventaja, porque dentro del modelo geocéntrico hay una precisión ilimitada que se ajusta a los datos observados siempre que se permita agregar un número ilimitado de epiciclos. Entonces, ¿en qué sentido declaramos que el modelo geocéntrico es irreal? Aquí es el lugar donde puedo invocar la definición de “real” (párrafo en negrita arriba): para calcular la trayectoria de un planeta en el modelo geocéntrico con la misma precisión que se puede hacer en el modelo heliocéntrico, la complejidad de la tarea es tan inmensamente más alto que cualquiera que afirme que el modelo geocéntrico “no es realmente falso” solo está jugando con la semántica.
Por lo tanto, sin sacrificar la precisión y la naturalidad, “el sol está en el centro de nuestro sistema planetario” es una concepción que no se puede prescindir ni reducir, y por lo tanto, es real.
Por favor, no me malinterpreten, no soy nominalista / convencionalista, todo lo que digo es, en un sentido aproximado, “conveniencia extrema + elegancia + precisión + irreducible” = “real”, no puedo resistirme a pedir prestado a Henri La elocuencia de Poincaré para cerrar esta sección:

Es cierto que es conveniente, es cierto que no es solo para mí, sino para todos los hombres; es cierto que seguirá siendo conveniente para nuestros descendientes; Finalmente es cierto que no puede ser por casualidad. (Los fundamentos de la ciencia).

(3) Las partículas virtuales son más irreales que reales.
Después de la deconstrucción de la semántica en la sección (2), en cierta medida puede que ya no sea una pregunta interesante: “¿Son reales las partículas virtuales?” Más bien, probablemente tenga más sentido preguntar “¿Qué tan reales son las partículas virtuales?” Sin embargo, si me veo obligado a tomar una posición en la dicotomía (falsa) de “real” e “irreal (pero útil)”, preferiría considerar que las partículas virtuales son irreales: parecen desempeñar un papel mucho más importante en QFT que el modelo geocéntrico juega en astrofísica, pero no creo que sean importantes en la medida en que sean indispensables. Ahora sabemos que hay efectos no perturbativos que están fuera del alcance de la teoría de perturbaciones arbitrariamente de alto orden, y la red QFT sugiere que puede haber una formulación sistemática no perturbativa de QFT en la que las partículas virtuales solo juegan un papel auxiliar, etc. (para más puntos que socavan el fuerza de partículas virtuales ver la respuesta de Barak Shoshany.)
Por el contrario, conceptos como estados de entrada / salida, matriz S no son prescindibles / reducibles de ninguna manera concebible, por lo tanto, es muy legítimo llamarlos reales.
Finalmente, el concepto de superposición a QM es mucho, mucho, mucho más indispensable incluso que el material de matriz S a QFT, por lo tanto, real.

En pocas palabras, esta es una pregunta desordenada. Si uno define partículas virtuales como líneas internas en los diagramas de Feynman, sin ningún referente o valor simbólico, que bien, es trivialmente cierto decir que son solo artefactos de cálculos formales, literalmente los hemos definido de esa manera.

Pero si uno atribuye algún significado físico a los diagramas de Feynman, incluso solo a las patas externas “adentro” y “afuera”, entonces no me queda claro cómo podemos hacer una distinción clara entre partículas “reales” y “virtuales”. Es decir, la única partícula que NO es una línea interna en un diagrama de Feynman es una partícula libre que se propaga para siempre, es decir, un propagador que al menos en una dirección nunca se conecta a un vértice. Pero luego nunca interactúa con nada después de ser creado, incluido nuestro ojo o nuestro aparato de medición.

Así que ahora la única partícula completamente “real” es una que, por definición , literalmente nunca podemos observar. ¿Esperar lo? ¿Cómo sucedió eso? ¡Se suponía que las partículas virtuales eran las que no observamos!

Mi interpretación es que debemos estar cómodos con la ambigüedad, la imprecisión y los tonos de gris en nuestro lenguaje y conceptos. Cuando consideramos que algo es una línea externa de un diagrama de Feynman, estamos “haciendo zoom” en el espacio y el tiempo, de modo que solo importa un poco; la línea externa que representa esta partícula “externa”, si se extendiera, eventualmente encontraría otro vértice, que sería parte de un diagrama más grande. Sé que no deberíamos tomar el “espacio” en el que los diagramas de Feynman se escriben demasiado literalmente, pero solo quiero decir que en algún otro punto en el espacio-tiempo, esta partícula interactuará en algún otro vértice (o de lo contrario desaparecerá en la distancia, necesariamente nunca más volverá a ser visto o escuchado por nadie ni nada).

Sin embargo, las escalas de tiempo y espacio en las que tiene lugar el proceso de colisión o dispersión representado por el diagrama de Feynman, en comparación con las escalas en las que se propaga la partícula “externa” “real” antes de otra interacción, pueden ser fácilmente infinitesimales. En ese caso, la partícula que se propaga para siempre y la partícula que se propaga durante 5 segundos son lo mismo con una precisión lo suficientemente alta para nuestros propósitos.

Otro argumento para la diferencia cuantitativa más que cualitativa entre partículas reales y virtuales es la relación de incertidumbre energía-tiempo. Una de las definiciones (muchas más o menos equivalentes) de partículas virtuales que se usan con frecuencia es que están fuera de la capa de masa (como alguien ya mencionó aquí). Bueno, pero las partículas nunca tienen una masa definida con más precisión que una ubicación o momento definidos con precisión. La partícula tendría que ser eterna para que tenga un perfil de masa de función delta, una vez más, lo que significa que nunca interactuaría con nosotros ni con ninguna otra cosa. Las partículas son asintóticamente reales en ese sentido, al igual que están asintóticamente bien localizadas.

En cuanto al negocio de las superposiciones, creo que el OP puede haber estado pensando en algo diferente de lo que algunos parecen tomar. Resumir sobre superposiciones sería … Ni siquiera sé, ridículo. Pero así como no sabemos qué sucede entre la dispersión de partículas “entrantes” y “salientes” y tenemos que tomar el camino de series integrales o perturbadoras sobre todos los eventos posibles consistentes con las condiciones iniciales y finales, así también si comenzamos con algunos estado cuántico, realizar algunas series de operaciones como Stern-Gerlach o experimentos de polarización, y solo entonces ver lo que sacamos al final, tenemos que incluir nuevamente todos los estados intermedios posibles consistentes con las condiciones iniciales y finales (realmente estados propios) solo un estado posible después de cada operación que realizamos si no hacemos ninguna observación hasta el final).

Simplemente considere comenzar con un estado giratorio, enviarlo a través de un campo magnético a lo largo de un eje diferente, hacerlo nuevamente a lo largo de otro eje y luego hacer una observación. En cada paso, solo hay un estado: es solo que ese estado podría ser una superposición de estados propios de algún operador que le interese. Como después de la primera polarización, en lugar de un estado propio giratorio, ahora tendrá un superposición de dos estados propios de s_x (o cualquier eje que haya elegido). Y el punto es que en cada paso debe mantener todos los términos en la superposición, es decir, todos los estados propios de la suma, de modo que cuando actúe con otro polarizador, tengamos que expresar cada uno de los estados propios de s_x en términos de los estados propios de la nueva dirección, y así sucesivamente. Puede imaginarse haciendo polarizaciones de este tipo a lo largo de todo tipo de ángulos diferentes, de modo que la magnitud de los coeficientes de cada término en la superposición no sea solo 1/2, y entonces es más claro por qué tiene que hacer un seguimiento de cada término en cada paso

Esto no es realmente diferente de una descripción de la integral de la ruta: tenemos que resumir la contribución de cada posible “ruta” que la partícula podría haber tomado, donde aquí “ruta” se refiere a la secuencia de polarizaciones de espín, quizás arriba -> izquierda -> abajo, o quizás arriba -> derecha -> arriba, etc., etc. Esto es lo mismo que todos los posibles “caminos” que una partícula en un diagrama de Feynman podría haber tomado, tal vez algún fotón convertido en un electrón-positrón par que luego se aniquiló en un fotón; o tal vez el fotón simplemente se propagó sin incidentes; O tal vez generó un par, el par se aniquiló, luego el fotón lo hizo de nuevo, generando un par que se aniquiló de nuevo en un fotón, etc. Quiero decir, esto es solo la renormalización del propagador de fotones, que de hecho implica una suma infinita sobre todo el número de inserciones irreducibles de 1 partícula. Feynman dijo algo así como “Si no está prohibido, es obligatorio”. Todos suceden. En algún sentido.

Ahora, por supuesto, en cierto sentido, eso también es una completa tontería. Al igual que no tiene sentido decir que la partícula atravesó ambas rendijas de un experimento de doble rendija, y sin embargo, también puede transmitir la idea correcta a alguien que sepa cómo tomarla. Como dicen los budistas, no puedes ayudar si las personas siguen fijándose en tu dedo cuando intentas señalar a la luna.

Creo que Kaushik está en el camino correcto, pero puede sonar confuso para un laico leer su respuesta. Aclaremos un poco.

Tiene razón, estas “cosas” no están realmente relacionadas en la forma en que crees que están, lo que efectivamente termina el argumento.

1) Las partículas virtuales no se detectan porque son las piezas intermedias de una reacción. Esto no es realmente como la química en la que puedes (por lo que yo sé) ser capaz de observar cada pieza de una reacción química, así como observar al intermediario, si hay una. El problema tiende a ser algo como la escala de tiempo de la reacción en una colisión de partículas que el intermediario solo existe por una fracción tan pequeña de un segundo, que nuestros métodos de detección actuales simplemente no pueden “verlo”.

2) Todas las superposiciones son, literalmente, por definición, observables. Un observable es el resultado de una medición en un estado cuántico. Si un estado cuántico es una superposición de A, B, C, entonces medirlo significa que el resultado es A, B, C. No son observables de antemano porque todos son igualmente probables: solo sabemos cuál es DESPUÉS Hacemos una medida. Hablar sobre la fisicalidad absoluta de un estado cuántico antes de una medición no es algo que tenga sentido.

Estás haciendo una pregunta que realmente trata sobre la semántica. Específicamente, sobre terminología algo descuidada.

Partículas que transfieren energía e impulso, sin mencionar otros números cuánticos, pero que no se observan directamente y, por lo tanto, no necesitan satisfacer la relación de dispersión [matemáticas] E ^ 2-p ^ 2 = m ^ 2 [/ matemáticas] (en otros palabras, están “fuera de la capa de masa”) se llaman “virtuales”.

Las partículas que son emitidas o detectadas por un instrumento clásico y, por lo tanto, deben satisfacer la relación de dispersión (es decir, están “en la cubierta”) se denominan “reales”.

Ambos son muy reales en el sentido de que ambos llevan energía, impulso, giro, carga, etc. Pero un tipo se observa directamente (con instrumentos clásicos), el otro no. Excepto que las líneas se vuelven algo borrosas incluso aquí, porque dependiendo de su vida útil y del método utilizado para observarlo, incluso una partícula “real” puede estar ligeramente fuera de la cubierta, y ciertamente nada impide que una partícula “virtual” esté en la cubierta. .

Y luego está el punto no precisamente importante de que las “partículas” (reales o virtuales) en sí mismas son artefactos matemáticos; la única realidad física, si se puede creer nuestra mejor teoría hasta la fecha (teoría de campo cuántico), serían los campos cuantificados, y es la cantidad de excitación de estos campos (especialmente si están localizados espacialmente), lo que reconocemos como (“real” ) partículas, y que en un régimen no perturbador (p. ej., interacción fuerte, posiblemente gravedad cuántica) el concepto mismo de “partícula” puede no tener sentido.

Mi razón como físico para no creer en las partículas virtuales no es porque no sean observables; es porque no puedo imaginar que tal cosa exista. Quiero decir, si están allí, ¿por qué se llaman virtuales? Además, no son necesarios. Fueron introducidos por Richard Feynman como una forma conveniente de calcular ciertos efectos, pero Julian Schwinger derivó una forma más básica de hacer lo mismo, basado en ecuaciones de campo. Por lo tanto, las partículas virtuales de Feynman pueden verse como una especie de “hoja de trucos” para lo que se llama una expansión de perturbación de las ecuaciones de campo. Esto es lo que escribí en mi libro sobre esto (ver quantum-field-theory.net):

“Campos vs. Partículas (Ronda 3) . Por tercera vez en la historia de la física, hubo una batalla trascendental entre partículas y campos, y por tercera vez los campos perdieron y las partículas ganaron. En 1905, la visión de Einstein de la luz como partículas (luego retractada) reemplazó la imagen cuántica de campo de Planck (Capítulo 3). En 1933, la teoría de partículas de QM de Dirac se ganó la imagen de campo de Schrödinger. Y luego, en 1948, el enfoque de Feynman para la renormalización basada en partículas ganó los campos de Schwinger, en gran parte porque sus diagramas resultaron más fáciles de trabajar que las ecuaciones de campo de Schwinger. A pesar de que Feynman finalmente cambió de opinión (ver “Conversos de Feynman” a continuación), dos generaciones de físicos han sido educados en diagramas de Feynman y creen que la naturaleza está hecha de partículas.

“No se puede culpar a Feynman por encontrar un método que funcione y sea fácil de usar, ni se le puede culpar por estar del lado de la” partícula “, como fue Dirac y, por un tiempo, Einstein. Sin embargo, lo culpo por su desestimación de QFT, una teoría elegante y consistente que explica muchas cosas, como un “juego de conchas” (F1985a, p. 6). Incluso lo escuché hacer referencias burlonas al enfoque matemático de Schwinger durante una conferencia ante la American Physical Society. Mientras “traía la computación a las masas”, como dijo Schwinger en su elogio para Feynman, Feynman les dio una teoría ciertamente absurda sin ninguna base teórica mientras ignoraba una teoría bien fundada que proporciona una imagen consistente de la naturaleza libre de paradojas.

“¡Feynman se convierte! De acuerdo con Frank Wilczek, Feynman finalmente perdió la confianza en su visión de la naturaleza de solo partículas:

“Feynman me dijo que cuando se dio cuenta de que su teoría de los fotones y los electrones es matemáticamente equivalente a la teoría habitual, aplastó sus esperanzas más profundas … Se dio por vencido cuando, al resolver las matemáticas de su versión de la electrodinámica cuántica, encontró la campos, introducidos por conveniencia, cobran vida propia. Me dijo que perdió la confianza en su programa de vaciar el espacio – F. Wilczek (W2008, p. 84, 89)

Desafortunadamente, la “conversión” de Feynman generalmente no se conoce. La mayoría de los físicos de hoy usan rutinariamente diagramas de Feynman mientras promulgan y perpetúan la imagen de partículas, por desconcertante y paradójico que pueda ser esa imagen “.

Usted tiene razón al estar desconcertado por la elección del lenguaje de los físicos sobre las partículas “reales” versus “virtuales”. Las partículas virtuales son tan reales como las partículas “reales”. Una partícula real es aquella que se limita a obedecer la relación de energía, momento y masa de Einstein [matemática] E ^ 2 = P ^ 2C ^ 2 + M ^ 2C ^ 4 [/ matemática] – “en caparazón” -, mientras que una virtual la partícula está menos restringida – “fuera de la cáscara” – pero es mejor verlos a todos como una especie, existiendo en una escala continua de acuerdo a cuánto violan la relación de Einstein. Las partículas en los estados de entrada y salida se modelan como si estuvieran exactamente en el shell, pero esto es una ficción y una conveniencia adoptada para facilitar los cálculos . En realidad, todas las partículas son partículas virtuales, ya que nada está exactamente en el caparazón, lo contrario de lo que generalmente se le dice, y la realidad es solo un enorme mosaico o red de diagramas entrelazados de partículas virtuales de Feynman.

En general, cualquiera que describa una parte de las matemáticas en física como “solo una herramienta” realmente no entiende de lo que está hablando, en mi opinión, ya que todo podría considerarse como “solo una herramienta”. ¿Eso significa que creen que no existe nada? Lamentablemente, muchos de ellos tragan y regurgitan, y presumiblemente creen, esta mierda positivista. Pero esa no es razón por la que tienes que hacerlo.

También hay partículas fantasmas. Nuevamente les dijimos que no existen, y esta vez hay algo de verdad en esta descripción, ya que las partículas fantasmas (con una elección adecuada de calibre) se manifiestan como la ausencia de algunos diagramas de Feynman que de otro modo esperaríamos que existieran. https://en.wikipedia.org/wiki/Fa

Personalmente, creo que las partículas virtuales deben ser, en cierto sentido, tan reales como las partículas en la carcasa, porque no creo que el argumento de la teoría de la perturbación sea cierto.

Ese argumento es que la teoría de la perturbación introduce diagramas de Feynman con bucles, pero el resultado completo no perturbador no lo hace, por lo tanto, no involucra partículas virtuales.

Pero tomemos un cálculo típico de nivel no arbóreo como la mezcla de barras B0-B0. El resultado perturbativo presumiblemente bastante exacto es proporcional a la masa cuadrada del quark superior y los acoplamientos KM del quark superior a los quarks de tipo descendente.

Si el quark top no está involucrado en la mezcla del mesón B, ¿por qué la probabilidad del proceso es proporcional a las propiedades (virtuales) del quark top, incluida su masa y los acoplamientos a los quarks de tipo descendente que se observan? ¡De alguna manera tiene que haber una realidad en las partículas virtuales que contribuyen al proceso ya que el proceso DEPENDE de sus propiedades!

¿Cómo podemos decir que no hay una realidad en el quark top en este proceso? Y más que eso, en cierto sentido, las barras B0 y B0 deben REALMENTE intercambiarse por los quarks byq que CAMBIAN en t quarks ya que el proceso es INODUBLEMENTE y experimentalmente proporcional a esos acoplamientos b-> ty q-> t (donde q = do s)!

Recuerde que el resultado completo no perturbativo será similar al resultado perturbativo en este caso.

¿Cómo podemos estar tan seguros de que los procesos son EXPERIMENTEMENTE proporcionales a estos acoplamientos (a partículas no observadas)? Porque podemos ver los procesos de la HERMANA como la barra Bd0-Bd0 vs la barra Bs0-Bs0 y dividir los otros efectos. Nos quedamos con que la proporción de esos procesos es PURAMENTE la proporción de los acoplamientos (¡a partículas no observadas!):

tasa (Bd0-Bd0 bar) / tasa (Bs0-Bs0 bar) = (Vdt) ^ 2 / (Vst) ^ 2

Es extraño. ¡Recuerde que YA conocemos los acoplamientos Vdt y Vst al observar decaimientos REALES de t-> dy t-> sy la relación coincide! Los acoplamientos del quark superior que aparecen en el cálculo del proceso virtual son los MISMOS valores que tienen estos acoplamientos cuando los acoplamientos se miden en procesos con t quarks observados.

El hecho mismo de que podamos decir todo esto es evidencia de la realidad de las partículas virtuales.

Creo que todo esto está relacionado con otras extrañezas de QM, pero lo remito a otras respuestas anteriores para eso.

Entonces, supongo que eso significa que estoy diciendo que la realidad de las superposiciones cuánticas es tan grande como la de las partículas virtuales que DEBEN tener alguna realidad como se discutió anteriormente.

No son realmente lo mismo.
1) Nunca puede observar / detectar las partículas virtuales. Si está viendo algún otro caso como el giro de un fotón, cada uno de los componentes de los estados superpuestos es observable.
2) Las partículas virtuales están fuera de la concha (algo así como 1) supongo).

La física no trata las partículas “virtuales”, solo las reales.

Entonces es mejor decir partículas “imaginadas o pensables”. Eso se basa en las matemáticas como instrumento fundamental para la física.

Debido a que las matemáticas de este último están más firmemente establecidas y también proporcionan resultados notablemente precisos en escalas observables.

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