Como Jerzy señala correctamente, esta no es una pregunta significativa, ya que utiliza el término “fotones virtuales”.
Los fotones virtuales son conceptos teóricos, existen solo en estados intermedios, que deben sumarse para obtener una amplitud de transición. El número de estados intermedios es siempre infinito en la electrodinámica cuántica. Por lo tanto, el número de fotones virtuales no está bien definido.
De hecho, incluso el número de fotones reales emitidos en un proceso de dispersión inelástica de solo dos electrones resulta no estar bien definido, debido a las divergencias infrarrojas que existen en la teoría, y la resolución de ese problema es un tema sutil e interesante en sí mismo.
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Es mejor comenzar a pensar en las interacciones de los átomos de argón a un nivel mucho más simple, simplemente usando la mecánica cuántica no relativista. Se puede pensar que todos los electrones se repelen entre sí con la interacción de Coulomb, y se sienten atraídos por los núcleos, mientras que los núcleos se repelen entre sí.
En este nivel, no necesitamos considerar los fotones, pero está claro que la colisión de los átomos será impulsada por las interacciones de todas las partículas que forman los átomos.
De hecho, puede producirse una colisión de dos átomos de argón sin excitar ningún electrón en los átomos de argón, en el estado saliente o sin emitir ningún fotón real.
Esto se llama una colisión elástica: los dos átomos simplemente entran con un impulso relativo y salen con otro. A energías suficientemente bajas, es la posibilidad principal (editar, no solo) de una colisión, de hecho.
La interacción entre los átomos de argón es muy débil, pero no es cero. Es atractivo a largas distancias, pero se vuelve repulsivo a pequeñas distancias.
Los orígenes de esa interacción son complicados: se deben a la mecánica cuántica de los muchos electrones y los dos núcleos de argón.
Lo que sucede con las funciones de onda de electrones durante una colisión de este tipo es que, a medida que los electrones se superponen, se mezclarán temporalmente con estados de mayor energía; esto dará como resultado una función de onda dependiente del tiempo muy compleja durante el proceso de dispersión real. Pero esta situación es transitoria, y a medida que los átomos comienzan a alejarse unos de otros, las funciones de onda de electrones excitadas temporalmente se relajarán hacia el estado fundamental en ambos átomos.
Este proceso puede cambiar la dirección de movimiento de los dos átomos de argón, y la suma de todos los estados intermedios da una amplitud de probabilidad para los momentos salientes, en relación con los momentos entrantes.
Luego, hay posibles colisiones más complicadas, en las que uno u otro de los átomos termina en un estado excitado, o en el que los electrones son expulsados de los átomos y se pueden emitir fotones.
Cada uno de estos procesos debería calcularse de manera aproximada. Entonces, preguntar qué sucede con todos los electrones en detalle es realmente demasiado.
