Виртуальная частица — это то же самое, что частица силы?

Виртуальная частица — это то же самое, что частица силы?

В общем смысле да. Но с точки зрения фундаментальных сил существует различие в том, какие частицы являются носителями фундаментальной силы.

Сила — это понятие, определяемое в классических измерениях как dp/dt, где p — импульс.

Виртуальная частица — это квантово-механический термин, относящийся к диаграммам Феймана , которые описывают взаимодействия элементарных и составных частиц в квантово-механических измерениях. Квантово-механические размеры соизмеримы с h_bar. Виртуальные частицы - это внутренние линии в графическом представлении диаграмм, они несут квантовые числа названных ими частиц, но находятся вне массовой оболочки.

Диаграммы Фейнмана — это графические способы представления обменных сил. Каждая точка, в которой линии сходятся, называется вершиной, и в каждой вершине можно исследовать законы сохранения, управляющие взаимодействием частиц. Каждая вершина должна сохранять заряд, барионное число и лептонное число.

....

Частицы изображаются линиями со стрелками, обозначающими направление их движения, а у античастиц стрелки перевернуты. Виртуальные частицы изображаются волнистыми или ломаными линиями и не имеют стрелок.

Все взаимодействия между начальным и конечным состояниями несут изменение импульса и, следовательно, dp/dt. В этом смысле все виртуальные частицы (а это могут быть все элементарные и составные квантово-механические частицы) передают силу dp/dt.

Ты спрашиваешь:

К какой из перечисленных выше категорий относятся фотон, гравитон и глюон? Виртуальная частица, силовая частица или и то, и другое?

Фотон Z, W и глюон называются носителями фундаментальной силы , потому что их виртуальные обмены доминируют на диаграммах первого порядка в электромагнитном, слабом и сильном взаимодействиях соответственно.

Фотон во внутренней линии, как и W,Z, являются виртуальными носителями силы, но могут быть и на массовой оболочке, реальными частицами. Глюон из-за природы сильного взаимодействия всегда находится во внутренних линиях и, следовательно, всегда виртуален. Гравитон — это гипотетическая частица в эффективных квантованиях гравитации, в которой он ведет себя для гравитационных взаимодействий/сил ту же роль, что и фотон для электромагнитных.

Таким образом, на диаграммах Фейнмана все элементарные (и составные) квантово-механические частицы могут быть виртуальными и, следовательно, носителями силы во взаимодействии, но частицы, называемые калибровочными бозонами, фотонами, Z/W, глюоном, гравитоном, связаны с соответствующими четырьмя сил, электромагнитных, слабых, сильных и гравитационных, благодаря силе диаграмм первого порядка.