Partículas virtuales: cómo un truco inteligente para los físicos de contabilidad podría socavar la realidad

La herramienta matemática inteligente conocida como partículas virtuales desbloquea la acción interna extraña y misteriosa de las partículas subatómicas. Lo que le sucede a estas partículas dentro de los átomos permanecería sin explicación sin esta herramienta. Los cálculos que usan partículas virtuales predicen el comportamiento extraño de partículas subatómicas con una precisión tan inusual que algunos científicos piensan “deben existir”.

Las partículas virtuales no son reales, lo dice bien en su nombre, pero si desea entender cómo las partículas reales se comunican entre sí, son inevitables. Son las herramientas básicas para describir tres fuerzas que se encuentran en la naturaleza: electromagnetismo y energía nuclear fuerte y pobre.

Las partículas correctas son grupos de energía que se pueden “ver” o descubiertos por instrumentos apropiados; Esta característica es lo que los hace observados o reales. Por otro lado, las partículas virtuales son una herramienta matemática sofisticada y no se pueden ver. El físico Richard Finman los inventó para describir las interacciones entre partículas reales.

Pero muchos físicos no están convencidos con esta distinción cortada y seca. Aunque los investigadores no pueden detectar estas partículas virtuales, como una herramienta presupuestaria, predicen muchos efectos sutiles que los experimentos ultrashictivos confirmaron que 12 decimales estaban en peso. Esta precisión es como medir la distancia entre los pilares del norte y el sur a mejor que un ancho del cabello.

Este nivel de acuerdo entre la medición y el presupuesto hace que las partículas virtuales sean la idea más famosa más famosa de la ciencia. Él obliga a algunos físicos a establecer: ¿la herramienta matemática se vuelve real?

Las partículas virtuales ayudan a los científicos a seguir interacciones entre partículas. Herramienta de libros

Las partículas virtuales son una herramienta que los físicos usan para calcular cómo funcionan las fuerzas en un mundo subatómico microscópico. Las fuerzas son reales porque se pueden medir.

Pero en lugar de tratar de calcular las fuerzas directamente, los físicos usan una contabilidad de contabilidad Considuosa, partículas virtuales que llevan fuerza. Las partículas virtuales no solo las hacen calcular más administradores, sino que también resuelven un problema a largo plazo en física: ¿cómo actúa la fuerza en el espacio vacío?

Las partículas virtuales explotan la vaguedad natural del mundo subatómico, donde si estas partículas efímeras viven en breve, pueden aumentar su energía por poco tiempo desde el espacio vacío. La caminata de equilibrio energético esconde este breve desequilibrio, lo que permite que las partículas virtuales influyan en el mundo real.

Una gran ventaja de esta herramienta es que las operaciones matemáticas que describen las fuerzas entre las partículas se pueden visualizar como diagramas. Por lo general, parecen una figura de un personaje de una caricatura de partículas de Pingpong jugadas con partículas virtuales. Diagramas – Diagbed Feinman Diagramas – Ofrecen un excelente marco intuitivo, pero también dan partículas virtuales de la realidad aura que está engañada.

Los diagramas de Feinman ayudan a los físicos a calcular las interacciones de partículas.

Increíble, este método virtual sobre la base de partículas para calcular produce algunas de las predicciones más reales en toda la ciencia.

Realidad

Toda la materia está hecha de bloques de construcción básicos llamados átomos. Los átomos, a su vez, están hechos de pequeñas partículas positivas llamadas protones que se encuentran en su núcleo, rodeadas de partículas cargadas negativamente más pequeñas llamadas electrones.

Como profesor de física y astronomía en la Universidad Estatal de Mississippi, realizo experimentos que a menudo confían en la idea de que los electrones y los protones han visto en nuestros instrumentos para comunicarse con el reemplazo de partículas virtuales. Mis colegas y yo recientemente medimos el tamaño del protón muy preciso, al bombardear los átomos de hidrógeno con un haz de electrones. Esta medición supone que los electrones pueden “sentir” el protón en el medio del átomo de hidrógeno intercambiando fotones virtuales: partículas de energía electromagnética.

Los físicos usan partículas virtuales para calcular cómo se rechazan dos electrones, con una precisión excepcional. Las fuerzas involucradas se presentan como el efecto acumulado de dos electrones que intercambian fotones virtuales.

Cuando dos placas de metal se ajustan extremadamente juntas al vacío, se atraen entre sí: se conoce como un efecto Casimir. Los físicos pueden calcular con precisión la fuerza que enumera las tablas juntas utilizando las matemáticas de las partículas virtuales. Ya sea que las partículas virtuales estén realmente allí o no, las matemáticas proporcionaron exactamente lo que los investigadores ven en el mundo real.

Las partículas virtuales pueden ayudar a explicar cómo funcionan los agujeros negros. SKSS, CC BI-ND

Sin embargo, otro pronóstico misterioso realizado con un conjunto de herramientas de partículas virtuales es la llamada radiación por tener. Cuando aparecen pares de partículas virtuales en el borde de los agujeros negros, a veces la gravedad del agujero negro atrapa a un compañero mientras el otro corre. Estas razones causan que el agujero negro se evaporó lentamente. Aunque la radiación de Hawking aún no se ha observado directamente, los investigadores se han dedicado recientemente indirectamente.

Ficción útil

Rodeamos la pregunta: ¿Puede la herramienta matemática volverse real? Si puede predecir perfectamente todo sobre la fuerza que lo imagina para usar partículas virtuales, ¿califican estas partículas como reales? ¿Es su estado de material ficticio?

Los físicos permanecen divididos en estas preguntas. Algunos prefieren “callar y calcular”, una de las famosas caderas de Feinman. Por ahora, las partículas virtuales son nuestra mejor manera de describir cómo se comportan las partículas. Pero los investigadores desarrollan métodos alternativos que no los necesitan en absoluto.

Si tiene éxito, estos enfoques podrían hacer que las partículas virtuales desaparezcan para siempre. Exitoso o no, el hecho de que existan alternativas indican que las partículas virtuales podrían ser ficción útil, no la verdad física. También se ajusta al patrón de revoluciones previas en la ciencia, un ejemplo de éter para ser SAVD. Los físicos inventaron Etar como un medio a través del cual viajaron ondas de luz. Los experimentos concuerdan bien con los cálculos que usan esta herramienta y, sin embargo, no pudieron detectarlos. Al final, la teoría de la relatividad de Einstein demostró que era innecesaria.

Las partículas virtuales son una sorprendente paradoja de la física moderna. No deberían existir, pero son necesarios para calcular todo, desde el poder de los imanes en el comportamiento de los agujeros negros. Representan un dilema profundo: a veces la mejor visión de la realidad pasa por una ilusión cuidadosamente construida. Finalmente, la confusión en torno a las partículas virtuales solo puede ser el precio de la comprensión de las fuerzas básicas.