Cuando hacemos cálculos en la teoría cuántica de campos, utilizamos una herramienta matemática llamada diagramas de Feynman. En estos diagramas dibujamos todas las formas posibles en que una partícula puede interactuar con otra partícula. Al final sumamos todos los diagramas para obtener el resultado final.
Entonces, por ejemplo, si queremos saber qué sucede cuando dos partículas chocan, dibujamos dos líneas que entran y dos líneas que salen del diagrama para representar las partículas entrantes y salientes. En el medio dibujamos cualquier combinación de una o más partículas virtuales que contribuyen a la interacción:
Cuando deseamos calcular la energía del vacío, también usamos diagramas de Feynman. Sin embargo, en este caso no tenemos partículas entrantes o salientes; solo tenemos partículas virtuales. Por lo tanto, estos diagramas no tienen líneas externas (que representan partículas reales) y se denominan diagramas de burbujas. Aquí hay dos ejemplos de diagramas de burbujas:
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En “términos simples“, en cada uno de estos diagramas decimos que dos partículas “aparecieron” en el punto más a la izquierda, luego tuvieron varios tipos de interacciones entre ellas (que podrían involucrar algunas otras partículas virtuales) y finalmente “salieron de existencia “en el punto más a la derecha.
¿Estas partículas virtuales están realmente allí? Esta es una pregunta delicada que traté de abordar en mi respuesta a la teoría cuántica de campos: ¿qué son las partículas virtuales en términos simples? Pero esto es lo que queremos decir cuando decimos que las partículas “aparecen y desaparecen”.
Véanse también las respuestas de Barak: teoría cuántica de campos.
