Виртуальные фотоны как силовые посредники в КЭД - правда?

Это просто мои мысли как человека, который некоторое время изучал эту тему:

Концепцию виртуальных фотонов, опосредующих взаимодействие, не следует рассматривать как «то, что происходит на самом деле». Виртуальный фотон — это не реальный объект (отсюда и название «виртуальный»), а артефакт теории возмущений. Если бы мы знали эффективный способ (или даже «способ») для выполнения вычислений без теории возмущений, все, что нам нужно, — это квантованные поля. Нигде мы не видим необходимости вводить силовое опосредование виртуальными частицами. Так что «то, что происходит на самом деле», может быть просто частицей, видящей поле, созданное другой.

Теперь поле "имеет смысл", т.е. мы к ним привыкли из классических теорий и на ваш вопрос можно легко ответить в этой постановке: электрон не знает, где находится другая частица, он просто создает поле везде, а другая частица реагирует на это. Также как бы «имеет смысл» то, что поле должно быть квантованным, т.е. возбуждения (подобно волнам) имеют дискретные значения энергии и т. д. Мы знаем это из обычной квантовой механики. Это все, что есть — это то, что можно измерить (и в этом смысле это «то, что реально»).

Однако у нас нет способа сделать КЭД (или КХД) без использования теории возмущений, а когда мы используем теорию возмущений, мы получаем виртуальные фотоны. Так что в каком-то смысле у нас есть интуиция, что происходит на самом деле (теория поля + квантовая механика), но это не помогает нам в вычислениях. Для этого нам нужна теория возмущений, а для того, чтобы «понять» результаты теории возмущений, неплохо думать о виртуальных частицах как о реальных частицах, опосредующих силу, как говорит Анна Ви.

Если фотон является силовым вектором для электромагнитных взаимодействий, например электронов, то как каждый электрон «знает», где находится другой, чтобы послать ему фотон?

Виртуальные частицы относятся к сфере квантовой механики, которая является основой, необходимой для описания поведения микромира с размерами, совместимыми с hbar . Они были постулированы с тех пор, как диаграммы Фейнмана стали инструментом для расчета взаимодействий на уровне элементарных частиц, и являются внутренними линиями на этих диаграммах. Они несут квантовые числа названных частиц, но не массу, которая может быть вне массовой оболочки.

В классических рамках у электрона есть электрическое поле, простирающееся до бесконечности, и ваш вопрос не возникает. Поле других электронов интерферирует с его полем, и интерференция заключается в том, как электрон «узнает» о существовании других.

Физика хоть и сплошная. Классическая структура плавно выходит из квантовой механики. В рамках квантовой механики существование другого электрона во вселенной первого электрона порождает вероятность взаимодействия между ними с обменом виртуальным фотоном, вычисляемую с помощью простой диаграммы Фейнмана.

Вероятность очень мала, если расстояния и импульсы не находятся в диапазоне значений hbar.

Я думал об этом какое-то время. Я знаю, можно было бы легко сказать "вот почему они виртуальные",

Он называется виртуальным фотоном, потому что несет квантовые числа фотона, хотя его масса на диаграмме может быть отличной от нуля.

но на самом деле это просто говорит мне: «Это волшебство, и мы на самом деле не знаем, но это помогает нам разобраться во всем, и мы понятия не имеем, как все ДЕЙСТВИТЕЛЬНО работает».

Дайте определение магии и определите НАСТОЯЩЕЕ.

Физика — это способ организации наблюдений в математических моделях, чтобы магия сводилась к нескольким постулатам и математическим моделям. Магия прошлых столетий — это физика нынешнего.

Диаграммы Фейнмана очень точно работают при расчете очень сложных взаимодействий элементарных частиц. Это РЕАЛЬНО для физика. Обозначение опосредующих линий на диаграммах именем частиц на массовой оболочке помогает отслеживать квантовые числа на диаграммах, записанные, а затем рассчитанные. Вот и все.

В микрокосме единственными инструментами, которые у нас есть, являются макроскопические измерения того, что мы вычисляем, когда они работают, мы определяем модели как реально описывающие микрокосм. Для повседневной жизни классических полей более чем достаточно для описания реальных наблюдений.