¿Cómo aparecerá/se comportará una partícula que se desplaza fuera de su envoltura de masa si se observa en el mundo real?

Question

Edito: mi pregunta no se refiere directamente al diagrama de Feynman, sino a la naturaleza de los objetos fuera de la envoltura, si son tan comunes como los de la envoltura. Intento sugerir que si un electrón sale de la envoltura de forma adecuada, entonces será imposible distinguirlo del muón. De nuevo, no tengo intención de referirme directamente a las líneas internas del diagrama de Feynman.

Se dice que una partícula se desplaza fuera del cascarón si $E^2-p^2\neq m^2$ , donde $m$ es la masa en reposo conocida de la partícula.

Pero, ¿cómo se mide por primera vez la masa en reposo de una partícula?

Lo medimos mediante la fórmula $E^2-p^2= m^2$ . (Aceleramos la partícula en un campo eléctrico conocido, medimos la velocidad adquirida y luego calculamos la masa utilizando las ecuaciones de la relatividad especial).

Ahora, por suerte, en la vida cotidiana, cuando repetimos este experimento, obtenemos el mismo valor para la masa, lo que nos hace creer que la masa en reposo es una constante.

Pero en la QFT, nos encontramos con la idea del movimiento fuera de la cáscara, en la que, $E^2-p^2= (m+a)^2$ , donde $m$ es la masa en reposo "conocida" y $a$ es un número arbitrario.

Así que, básicamente, una partícula que se desplace fuera de la cáscara aparecerá como una partícula normal con una masa ligeramente diferente. Así, para una persona que desconozca su masa de reposo conocida, una partícula que se desplace fuera de la envoltura aparecerá como una partícula relativista completamente normal.

En otras palabras, según mi argumento, el muón puede ser considerado como un electrón que se desplaza fuera de la cáscara.

¿Es correcta esta interpretación?

Answer 1

Así que, básicamente, una partícula que se desplace fuera de la cáscara aparecerá como una partícula normal con una masa ligeramente diferente. Así, para una persona que desconozca su masa en reposo conocida, una partícula que se desplace fuera de la envoltura aparecerá como una partícula relativista completamente normal.

¿Es correcta esta interpretación?

Las partículas virtuales son una abreviatura matemática en un método específico de cálculo de las interacciones fundamentales de las partículas. Este diagrama de Feynman lo hará más claro:

Sólo las líneas que entran o salen del diagrama representan partículas observables. Aquí entran dos electrones, intercambian un fotón y salen. Los ejes de tiempo y espacio no suelen estar indicados. La dirección vertical indica el progreso del tiempo hacia arriba, pero el espacio horizontal no da la distancia entre las partículas

Sólo las partículas entrantes y salientes están en la cáscara y son reales y se pueden medir. Las líneas internas son bajo la integral que está implícito en el diagrama de Feynman, y por lo tanto el cuatro vectores asignados a la línea interna varían dentro de los límites de la integración . Se llama fotón en este caso, porque lleva los números cuánticos del fotón, pero no la masa, que está fuera de la cáscara. Las partículas mantienen el nombre cuando se convierten en líneas internas después de un vértice, debido a la conservación de los números cuánticos,leptón, barión, carga, etc.

No hay acceso a una partícula virtual para poder medirla. En las fórmulas de cálculo de las secciones transversales, la partícula virtual se describe mediante un propagador que tiene la masa de la partícula nombrada en el denominador, lo que provoca resonancias en la sección transversal.

Aquí está la sección transversal de la dispersión e+e- ( véase el enlace para más detalles) que muestra las resonancias observadas.

El efecto del propagador que acompaña a una partícula virtual se ve claramente. En la masa del Z habría una función delta si no fuera por la indeterminación mecánica cuántica, pero hay una contribución de un intercambio virtual del Z (sólo vemos las líneas externas del decaimiento del Z) incluso lejos de la masa del Z. No se convierte en otra cosa. Lejos del valor de la masa de los picos, las contribuciones de todas estas resonancias se suman, excepto que se vuelven rápidamente muy pequeñas. No hay confusión de masas.( He utilizado el Z como ejemplo porque es una partícula elemental, pero las resonancias también como j/psi y rho etc pueden ser descritas matemáticamente con una línea virtual y un propagador).