¿Pueden las partículas emitir un bosón de Higgs virtual de forma similar a como se emite un fotón virtual?
Respuestas
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Squeaky Jetpack
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Sí, hay bosones de Higgs "virtuales". A partícula virtual no es realmente una partícula sino una onda / perturbación en un campo . Así que un electrón virtual es una ondulación en el campo del electrón. Un higgs virtual es una ondulación en el campo del higgs. Las partículas virtuales son sólo un modelo conceptual conveniente para describir las perturbaciones del campo en términos de partículas.
Matt Strassler tiene una descripción de ciencia popular bastante decente de las partículas virtuales aquí . Permítanme citar selectivamente algunas frases:
El término "partícula virtual" es un tema infinitamente confuso y desordenado para el profano, e incluso para el científico no experto. [ $\dots$ ] La mejor manera de abordar este concepto, creo, es olvidarse de la palabra "partícula" en el término. Una partícula virtual no es una partícula en absoluto. Se refiere precisamente a una perturbación en un campo que no es una partícula.
Fernando Briano
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3704
Las partículas virtuales hicieron su aparición cuando los diagramas de Feynman cobraron vida.
Una definición de trabajo es que una partícula virtual es una línea interna en un diagrama de Feynman: su cuatro vector no está restringido por la masa de la partícula, es un cuatro vector fuera de masa que lleva todos los otros números cuánticos de la partícula. Por eso se habla de "cáscara fuera de masa", de electrones, de fotones, etc.
Aquí está un diagrama de intercambio de higgs
En este diagrama la línea de Higgs cuando está fuera de la cáscara de masa es virtual, contribuyendo a la sección transversal del canal pero no al aumento del bosón de Higgs en las parcelas de masa invariante de las partículas salientes. Cuando el espacio de fase es adecuado para la materialización, es decir, en la aparición de la masa del bosón, se puede considerar real, convirtiéndose la línea entrante en W+ y W- virtuales que luego decaen en partículas reales.
Puedes considerar lo "virtual" como una herramienta para entender la continuidad que el diagrama de Feynman muestra y simplifica para nosotros, para que no nos metamos en cascadas de integrales sin un ancla a lo real. Depende de las constantes que entran en los límites de integración, de la energía disponible y de los balances de números cuánticos, si podemos asumir un Higgs "real", o una partícula virtual.
En el caso particular del Higgs, debido a que suele estar lejos de la cáscara en las interacciones habituales, (por ejemplo el primer diagrama mostrado, dispersión e-e-), y además interactúa débilmente, la contribución de los diagramas de intercambio del Higgs a las secciones transversales habituales es minúscula, no merece la pena calcularla cuando se puede intercambiar un fotón.
Michele Garcia
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Si tienes un evento de dispersión con partículas entrando y saliendo, entonces enviamos las partículas entrantes y medimos las partículas salientes. Una partícula virtual es simplemente cualquier partícula que contribuye al evento y que no está en el estado IN o OUT, es decir, se crea y se destruye durante el evento. La razón por la que pueden existir partículas de este tipo se debe a las fluctuaciones cuánticas de los campos (como el campo de Higgs o el de los fotones).
Cualquier partícula que interactúe con el campo de Higgs puede emitir y absorber bosones de Higgs virtuales durante los eventos de dispersión. Esto ocurre de forma similar a como los fotones virtuales son emitidos y absorbidos por otras partículas.
Hay muchos más detalles que podrían discutirse aquí, ¡es un tema interesante! Pero espero que esto (y las otras respuestas) hayan servido de ayuda.
