Los fotones son los portadores de la fuerza electromagnética. No veo cómo esto podría dar lugar a una transferencia de momento que atraiga a los objetos.
Para las fuerzas entre partículas elementales tenemos los diagramas de Feynman, donde existe una partícula mediadora para la interacción. En los diagramas más simples: para la fuerte es el gluón, para la débil son Zs y Ws y para la electromagnética es el fotón.
Aquí está Dispersión de Bhabha, donde el electrón y el positrón (fuerza de atracción) son de primer orden en la expansión y de baja energía:
annihilation scatteringEl eje x es el eje del tiempo.
Para la dispersión e-e- sólo existe el segundo diagrama de primer orden.
Así que la pregunta debería ser cómo puede haber fuerzas atractivas y repulsivas. Para responder realmente habría que hacer las matemáticas que dictan los diagramas de Feynman y el resultado nos dirá que la fuerza es atractiva.
He encontrado útil para la intuición entendiendo la analogía con los barcos que se lanzan pelotas entre sí, y la transferencia de impulso para la repulsión, y los bumeranes para la atracción.
análogo repulsivo
Conservación del momento directamente para el repulsivo, conservación del momento angular en el atractivo. Como todos los análogos no hay que insistir demasiado. Aquí tenemos una pelota y un boomerang. Es una forma de ver que los botes pueden ser "atraídos" entre sí.
En los diagramas de Feynman el e+e- tiene un diagrama extra para añadir al cálculo, e inducir cinemáticamente el efecto de atracción que el e-e- o e+e+ no tiene.
En realidad, el libro de A. Zee sobre "QFT en una cáscara de nuez" tiene una muy buena explicación sobre esto en el capítulo I.5, y lo voy a esbozar brevemente (esto es un esbozo muy aproximado):
$$Z=\int DA e^{iS(A)} =e^{iW(J)}$$ donde $W(J)$ está dada por: $$W(J)=-1/2 \int \int d^4xd^yJ(x)D(x-y)J(y)$$ donde D(x-y) es el propagador del fotón y J(x) y J(y) se refieren a dos terrones de materia. Introduciendo un propagador de fotones, obtenemos $$W(J)=1/2 \int d^4kJ^\mu (k) \frac{1}{k^2}J_\mu (k)$$
$J^0$ es la densidad de carga que para dos bultos de carga positiva es positiva y por tanto el resultado tiene signo positivo. Si un bulto fuera positivo y el otro negativo, uno de los J sería positivo y el otro J sería negativo y obtendríamos un signo global negativo, mostrando así que hay una atracción entre cargas diferentes y una repulsión entre cargas similares.
Así que los fotones actúan básicamente como portadores de información de una fuente a otra. Ampliando este análisis a otras partículas de espín obtenemos,
El intercambio entre cargas similares da las siguientes fuerzas según el espín
Giro 0 = Atractivo
Espín 1 = Repulsivo(fotón)
Giro 2 = Atractivo
Se lo pregunté a un profesor de mi universidad local hace un tiempo. Soy completamente autodidacta, así que fue un favor de su parte conocerme. Me contestó con 4 palabras: "impulso negativo, vete". Con tu post, ahora puedo ver por qué dijo eso, aunque estoy avanzando lentamente a través del libro de Zee.
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Posibles duplicados: ¿Derivar la ecuación de la fuerza de Coulomb a partir de la idea del intercambio de fotones? , ¿De dónde proceden los fotones que median la fuerza electromagnética?