Si las partículas son adimensionales, ¿cómo chocan?

Interacciones entre ellos. atracción o repulsión Entonces las partículas elementales se definen como punto verdadero, sin tamaño. Interactúan intercambiando quanta fuerza mediadora. Por ejemplo, en la interacción electromagnética, intercambian fotones, que se denominan virtuales, no reales, en sentido técnico. Este concepto históricamente proviene del Dr. Hidekki de Japón, y es ampliamente aceptado en la teoría moderna del campo cuántico. La masa de partículas intercambiadas determina la distancia de interacción.

En particular, dado que la masa de cuantos de interacciones electromagnéticas es cero,

La distancia de interacción llega al infinito, disminuyendo en la ley del cuadrado inverso.

La famosa fuerza de Coulomb corresponde a un intercambio de un solo fotón. De hecho, hay un número infinito de fotones intercambiados en la teoría cuántica de campos. Sin embargo, el término principal es dominante ya que el coeficiente de interacción es muy pequeño.

Hay dos mecanismos de colisiones de partículas puntuales. Uno es bastante agrícola de la física clásica y la mecánica cuántica no relativista. Es la interacción a través de fuerzas de cierto rango. La Tierra y el Sol pueden tratarse como partículas puntuales, pero interactúan mediante fuerzas gravitacionales de largo alcance. Así es como ocurren las colisiones “habituales”.

Sin embargo, existe un fenómeno específico en las colisiones de campos relativistas. Este es un fenómeno de absorción y creación de partículas, que no tiene análogo en la física clásica. En particular, la dispersión de fotones en electrones (la dispersión de Compton) es un ejemplo de colisión de partículas sin ningún “potencial de interacción”. Ocurre a través de la absorción de fotones y la creación de fotones “algún tiempo después” (esta es una versión bastante simplificada). Es importante que no haya un potencial de corrección que podamos relacionar con este tipo de proceso.

Disfruta del mundo para ser completamente contra-intuitivo. La mecánica cuántica afirma que las partículas son ondas (lo cual no es fácil de aceptar), pero aún se relaciona con la imagen clásica en el límite de la óptica geométrica. La teoría de campo de Qunatum establece que incluso las partículas mismas (que son ondas) pueden nacer del vacío y desaparecer al vacío si la ley de conservación del impulso y la carga lo permiten. Entonces, ¿nos sorprenderá después de todo lo que las partículas puntuales (que son campos ondulantes) pueden colisionar?

Algunas partículas son aparentemente puntuales. Otros definitivamente no lo son.

Como dice Jideog, interactúan a través de los campos que actúan entre ellos. En la teoría del campo cuántico, describimos esto en términos del intercambio de otras partículas “virtuales”, lo que nos llevaría de vuelta a su pregunta si tuviéramos una visión clásica de pequeñas bolas de billar zumbando; Pero no es así. Las partículas son ondas; interfieren, difractan y golpean como cualquier otro tipo de onda hasta que se ven obligados a estar en algún lugar en particular. Si te resulta confuso, ¡bienvenido al club!