No soy nuevo en la QFT, pero hay algunas cuestiones que me resultan bastante desconcertantes. A menudo me encuentro con la afirmación de que las partículas reales (las que realmente medimos en los experimentos, no las virtuales) están "ligeramente fuera de la cáscara". ¿Qué significa esto realmente? Hasta donde yo sé, que algo esté fuera de la envoltura significa que viola la relación relativista energía-momento. Pero, ¿cómo puede ser esto posible para las partículas que consideramos realmente "físicas"? Por favor, explíqueme el respaldo matemático/experimental de tal afirmación con el grado de detalle que sea necesario.
Respuestas
¿Demasiados anuncios?La razón por la que se dice esto es porque todas las partículas que se ven son absorbidas después de un tiempo finito, y la noción de on-shell es asintótica. El tiempo finito significa que en realidad son líneas internas en un diagrama, y por lo tanto están ligeramente fuera de la envoltura. La matriz S exactamente on-shell es una cantidad asintótica, relevante sólo en el límite holográfico.
Véanse, por ejemplo, los comentarios sobre mi respuesta a ¿Son virtuales o no los bosones W y Z? .
Básicamente la afirmación es que la partícula observada representa una trayectoria interno a algún diagrama de Feynman y en consecuencia hay una integral sobre su momento.
No soy un teórico, pero por lo que veo la afirmación es apoyable de forma pedante, pero poco útil.
Este aspecto de las teorías cuánticas de campo también encuentra su expresión en el " infrapartícula ". La idea básica es discutir el campo de fotones blandos y una partícula "desnuda" juntos, y llamarla partícula "vestida". El propagador de un electrón vestido puede calcularse en el infrarrojo de la siguiente forma $\frac{k\cdot\gamma+m}{(k^2-m^2+\mathrm{i}\epsilon)^{1-\alpha/\pi}}$ en lugar del propagador de la partícula desnuda $\frac{k\cdot\gamma+m}{k^2-m^2+\mathrm{i}\epsilon}$ . Sin embargo, en el ultravioleta, a distancias cortas, donde quizás se quiera mantener este punto de vista más que a grandes distancias, esta aproximación se desmorona.
El "ligeramente fuera de la cáscara" del que hablas es equivalente al hecho de que el propagador efectivo no es (la versión del propagador de Feynman) una función delta en el espacio del momento.
Mucho de esto se trabajó en los años 50 y 60, pero tengo entendido que ha sido desplazado por el éxito de las matemáticas del grupo de renormalización. Puedes mirar la sección II de Thomas Appelquist y J. Carazzone, Phys. Rev. D 11, 2856-2861 (1975), "Infrared singularities and massive fields" , que es una revisión breve y bastante legible en ese momento (que es donde encontré el propagador de arriba). Aun así, hay referencias recientes en la página de Wikipedia.
Estoy un poco fuera de mi alcance, pero esto es lo mejor que puedo expresar aquí. Por supuesto, según Feynman todos estamos un poco fuera de nuestro alcance con la QFT.
Para que una partícula real esté fuera de su caparazón, basta con que esté en un campo externo de algún tipo. No es necesario que sea "absorbida". "Absorbidas" son las partículas virtuales, por ejemplo, los "fotones virtuales" que describen campos no propagables como el de Coulomb.
En el caso de la dispersión Compton, el electrón real está "fuera de su caparazón" durante la interacción con el fotón real, es decir, mientras está en su campo.