¿Se teoriza que las partículas virtuales, si existen, tienen algún papel para explicar los efectos de la relatividad o la energía oscura?

Las partículas virtuales son, en principio, solo artefactos matemáticos inventados con el propósito de realizar cálculos en la teoría cuántica de campos. No tienen ningún papel en explicar la relatividad, la energía oscura o cualquier otra cosa.

Cabe destacar que las partículas virtuales no son una categoría diferente de partículas . Las interacciones entre partículas se calculan utilizando diagramas de Feynman como este:


Las líneas externas son las partículas que observamos; en este caso, un electrón [matemático] e ^ – [/ matemático] y un positrón [matemático] e ^ + [/ matemático] que viene de la izquierda y un quark [matemático] q [/ matemático], antiquark [matemático] \ bar {q} [/ math] y gluon [math] g [/ math] salen de la derecha. (El eje de tiempo va de izquierda a derecha).

Las líneas internas son las “partículas virtuales”. En este diagrama particular, la partícula virtual es un fotón [matemático] \ gamma [/ matemático], pero hay muchos otros diagramas posibles para esta interacción (en realidad infinitos), y cada diagrama tiene un conjunto diferente de líneas internas con diferentes tipos de partículas representadas por cada línea. Pero estas partículas virtuales son del mismo tipo que las partículas regulares: fotones, electrones, quarks, etc., y solo se llaman “virtuales” porque en realidad no las observamos.

Para resumir: solo vemos las partículas entrando y saliendo del diagrama. No sabemos qué sucede en el medio, y lo aproximamos usando diagramas de Feynman y el concepto de partículas virtuales. Esto se llama teoría de la perturbación . Las partículas virtuales no tienen otra función que no sea en los cálculos del diagrama de Feynman, y en principio no tienen existencia fuera del marco matemático de la teoría de la perturbación.

Más detalles, en respuesta a los comentarios:
Como dije, las partículas virtuales se inventaron artificialmente para los cálculos de propósito utilizando un esquema de cálculo perturbativo. Si no usa la teoría de la perturbación, entonces no necesita partículas virtuales en absoluto.

Además, como dije, para cada interacción hay infinitas posibilidades de partículas virtuales en la línea interna. Entonces, si existen, todas las posibilidades infinitas deben existir como una vez (en una superposición cuántica).

Dado que usamos partículas virtuales para calcular las interacciones entre partículas, sí, aparecen en cálculos que involucran el núcleo atómico (ya que consta de muchas partículas que interactúan dentro de sí mismas).

Además, para calcular la energía del vacío, planteamos la hipótesis de que las fluctuaciones cuánticas crean al azar pares de partículas virtuales a partir del vacío.

Sin embargo, la cuestión de si las partículas virtuales realmente “existen” es una cuestión de filosofía, no de física. En física, como ya dije, su único papel es en cálculos perturbativos usando diagramas de Feynman, ya sea en átomos, en vacío o en cualquier otro lugar.

Muchos físicos piensan que el concepto de partículas virtuales debería evitarse por completo, ya que es engañoso y confuso, para el público en general y también para los estudiantes de física. En lo que respecta a los físicos, las partículas virtuales no se pueden observar y, por lo tanto, no existen “verdaderamente”. Por eso se llaman “virtuales”.

Realmente no entiendo por qué piensas que los átomos son “relevantes” para la relatividad. La relatividad es una teoría de la materia y el espacio-tiempo; Consiste en varios axiomas y ecuaciones simples. Existe incluso en un universo sin átomos. Es cierto que los átomos se ven afectados por los efectos relativistas, pero eso también es cierto para cualquier otra cosa en el universo.

Además, no sabemos realmente qué es la energía oscura. Un modelo hipotético es que la energía oscura es solo energía de vacío, pero la cantidad de energía de vacío calculada por la física de partículas es mucho mayor que la cantidad observada de energía oscura, por lo que este modelo no es muy bueno.

Es cierto que utilizamos partículas virtuales cuando calculamos la energía del vacío, pero incluso si la energía oscura es, al menos en parte, equivalente a la energía del vacío, eso no significa que las partículas virtuales sean “relevantes” para la energía oscura. Son una herramienta de cálculo y, en teoría, también podríamos calcular la energía del vacío sin utilizar partículas virtuales (es decir, sin perturbaciones).

El universo me parece un dos por cuatro, es decir, sus objetos son de cuatro dimensiones (con velocidad) pero suspendidos dentro de campos de fuerza de dos dimensiones. Los elementos virtuales que componen el campo deben ser gravitones estáticos a través de los cuales se mueven los dinámicos, tal como en un cuerpo de agua, digamos un lago tranquilo, las ondas lo hacen. Por supuesto, el agua tiene variación de densidad y cuanto más se acerca un campo de fuerza a un cuerpo, más se hace, por lo tanto, más fuerte es la gravedad. Mientras que un campo es bidimensional en sus efectos, es tres en su presencia (y no un trampolín) …

Ahora debe responderse la pregunta de cómo cambia un campo gravitacional durante miles de años luz (como en una galaxia). Cerca de un cuerpo, un campo es atractivo y, por lo tanto, “positivo”; lejos de un cuerpo, un campo es repulsivo y, por lo tanto, “negativo”. Esto es lo que nos dice la evidencia empírica. Es por eso que los grupos galácticos (como el MW. Y Andrómeda se alejan del resto del universo) …

Un campo es eléctricamente neutro, lo que significa que está formado por positrones estáticos y electrones. Estos también son gravitones. Por supuesto, la materia es neutral, pero sus partículas giran, orbitan y vibran, lo que hace que sus campos conduzcan partículas mensajeras entre ellas. Por lo tanto, las partículas “tangibles” están rodeadas por unas virtuales. Estos últimos son el dinero del reino atómico …

La materia tiene un sesgo para girar en sentido antihorario. Sabemos esto por observar el Sistema Solar, por ejemplo. Esto significa que la antimateria gira en sentido horario. Por lo tanto, los electrones tienen un sesgo en sentido antihorario y los positrones en sentido horario. Los electrones tangibles deben estar rodeados de positrones virtuales o el espacio no sería neutral. Aunque estos últimos tienen un sesgo en el sentido de las agujas del reloj, deben ser obligados a girar en contra de sus electrones. Los electrones virtuales deben ser repelidos por sus tangibles …

Por lo tanto, los campos gravitacionales deben estar formados por positrones que generan atracción a partir de las vibraciones, giros y órbitas de sus tangibles dinámicos. Sin embargo, muy lejos, los electrones virtuales deben acumularse y generar repulsión entre sus cuerpos, razón por la cual los grupos galácticos se separan en todo el universo, por lo tanto, “Energía Oscura”. Pero, entre las polaridades positivas y negativas de los campos, debe existir un equilibrio en el que el espacio debe tener tendencias atractivas y repulsivas y, por lo tanto, es “neutral”. Es por eso que un campo puede acelerar a una velocidad constante más alta que cuando está cerca de un cuerpo.

Por supuesto, si la masa extra no existiera en una forma invisible, las galaxias no se mantendrían juntas y sus rotaciones más rápidas lejos de su masa central arrojarían sus estrellas (externas). Por lo tanto, la “sub-materia” debe formar halos alrededor de las galaxias, después de haber sido arrastrada por el viento estelar combinado. La sub-materia debe ser la materia de los agujeros negros y, por lo tanto, la ceniza definitiva de la fusión atómica y luego la fisión dentro de estos molinos. Deben ser sub-quarks separados de sus quarks y, a su vez, compuestos de quarklets, por lo tanto, “Dark Matter” …

Si de hecho son responsables del efecto / fuerza casimir, entonces veo que es posible que reduzcan la aceleración / o que sean responsables de SR

Bernard Haish fue financiado por la NASA para estudiar exactamente esto y de eso se trataron mis dos artículos