Ограничены ли виртуальные частицы скоростью света? [дубликат]

Термин виртуальный используется и в других местах физики. Например, в виртуальных образах в зеркале: мы видим объект с большим правдоподобием, даже самих себя. Почему образ называется виртуальным, а не реальным? Потому что он обладает оптическими свойствами изображаемого объекта, но не имеет большого количества других атрибутов, самым простым из которых является масса. Кроме того, его существование не является независимым от объекта, основного атрибута макроскопической реальности.

Термин «виртуальный» в сочетании с термином «частица» происходит от стенографии диаграмм Фейнмана. До того, как Фейнман изобрел свои диаграммы, изучение взаимодействий элементарных частиц было очень сложным, включая запутанные интегралы в разложениях в ряды.

рассеяние электрона электроном, время вверх по y.

Диаграммы Фейнмана позволяли упорядочивать члены возмущения в соответствии со сложностью, что позволяло легко видеть наиболее доминирующие части разложения в ряду, упорядоченном по «порядку». Это диаграмма первого порядка, и расчет имеет в интеграле полюс, связанный с обменом «частицами», обладающими всеми атрибутами фотона, кроме массы. Это вне массовой оболочки, т.е. четырехвектор, который передает энергию и импульс от одного электрона к другому, выглядит как фотон, как оптическое изображение вас выглядит как вы, но не является фотоном на массовой оболочке, поэтому он называется виртуальный.

Диаграммы Фейнмана могут быть очень сложными, например, те, которые позволяют рассчитать максимальное производство:

верхняя продукция одна из диаграмм.

На этой диаграмме для расчета сечения для верхней продукции реальными , т. е. по массовой оболочке, являются входящие слева и выходящие справа частицы. Все остальные виртуальные. Обратите внимание на обмен W, который имеет массу, близкую к 100 ГэВ на оболочке, он может иметь любую массу, соответствующую математике диаграммы, но он несет квантовые числа W-бозона.

Электрон, путешествуя из одной точки в другую, пройдет все пути, испуская и репоглощая виртуальные фотоны. Проходят ли электроны все пути, включая те, которые связаны со скоростями, превышающими скорость света?

Здесь вы смешиваете подход диаграммы Фейнмана для расчета сечений взаимодействия с подходом интеграла по путям, где термин «виртуальная частица» не имеет большого значения. В этом вычислительном подходе может помочь эта статья , которая просто объясняет поля и реальные частицы, являющиеся возбуждениями полей.

В подходе с диаграммой Фейнмана необходимо взаимодействие, движущийся электрон не взаимодействует ни с чем, что можно представить в виде диаграммы Фейнмана, поэтому нет смысла говорить, что он испускает и поглощает виртуальные фотоны, не говоря уже об их скорости.

Да, ты прав. Четыре импульса виртуального фотона не обязательно должны лежать на массовой оболочке. Таким образом, нулевая компонента четырех импульсов виртуального фотона не зависит от его пространственных составляющих. Причина этого в том, что нулевая компонента четвертого импульса виртуального фотона возникает из преобразования Фурье ступенчатой ​​функции. Подробнее см. С. Вайнберг, Квантовая теория полей, том 1, раздел 6.2.