partícula virtual - Wikilingue - Encydia
Uma partícula virtual é em general uma partícula elementar que existe durante um tempo tão curto que devido ao princípio de indeterminación de Heisenberg não é possível medir suas propriedades de forma exacta. O termo "partícula virtual" utiliza-se em contraposição a "partícula real" para explicar as infracções que aquela parece cometer contra as leis de conservação durante suas interacções.
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As forças fundamentais
As forças fundamentais estão transmitidas pelos bosones de gauge. Quando estes bosones transmitem as forças são virtuais, e são criados no vazio.
Inclusive no vazio mais perfeito, já seja o que se crê em um laboratório, o espaço intergaláctico, ou o vazio interatómico, são criados continuamente bosones de gauge com uma existência extremamente breve. A mecânica cuántica prediz que a energia do vazio nunca pode chegar a ser zero. A energia menor possível do vazio chama-se energia do ponto zero, e é precisamente esta pouca (ainda que não nula) energia das partículas virtuais. Este modelo do vazio se chama vazio mecânico cuántico, ou mais curto, vazio cuántico.
A transmissão das forças entre o diferentes ónus da cada interacção está descrita pela teoria cuántica de campos, que descreve como os bosones de gauge virtuais se transmitem através do vazio polarizado entre o ónus reais.
Alguns destes bosones também se apresentam reais em diferentes fenómenos:
- Os fotones são partículas reais quando os observamos em qualquer tipo de radiación electromagnética, como a luz ou os raios X. Quando transmite a interacção electromagnética entre partículas com ónus eléctrico os fotones são virtuais.
- Os gluones reais formam os chamados mesones e bariones híbridos, bem como as glubolas ou bolas gluónicas (a existência de ambos ainda não está comprovada). Os gluones que transmitem a interacção forte entre partículas com ónus de cor são virtuais.
Mas uma questão ainda a resolver é saber se todos os bosones de gauge sem massa que existem, incluídos os que acima se expõem como reais, são afinal de contas virtuais. Estas partículas se movem à velocidade da luz, e por tanto, atendendo à teoria da relatividad de Albert Einstein, o tempo que demoram em se propagar entre dois pontos quaisquer do universo é instantâneo desde o ponto de vista das partículas. Então, ao ser o tempo de emissão e absorción instantâneo, seriam virtuais?
Pares partícula-antipartícula
Não só surgem bosones de gauge no vazio cuántico, senão também pares partícula-antipartícula; como por exemplo pares elétron-positrón, ou pares quark acima-antiquark acima, etc.
Sempre deve se criar uma partícula com sua antipartícula, se conservando assim o número fermiónico (um número cuántico) do universo. As partículas que surgem deste modo são virtuais porque assim que aparecem, têm tão pouca energia que ao instante se aniquilam entre si.
Apantallamiento
Cerca de qualquer tipo de partícula real que tenha algum tipo de ónus associada a qualquer tipo de interacção, as partículas virtuais que surgem no vazio e têm dita ónus se polarizan durante sua curta existência, dando lugar assim a uma polarización neta do vazio a seu ao redor.
Tomemos como exemplo um elétron real: pare-los elétron-positrón virtuais que aparecem a seu ao redor se polarizan: os elétrons virtuais repeliéndose do real, e os positrones virtuais acercando-se. O efeito total da polarización do vazio é o de reduzir o ónus efectivo da partícula real, fenómeno conhecido como apantallamiento.
No caso dos quarks reais, os quarks virtuais apantallan tanto o ónus eléctrico como o ónus de cor; mas neste caso, gluones virtuais também se polarizan (ao invés que os fotones electricamente neutros no caso do elétron). Os gluones têm, dito rapidamente, ónus de cor e de anticolor; e seu polarización é oposta à dos pares de quarks-antiquarks virtuais, fazendo que o ónus de cor efectiva da partícula real seja maior quanto maior seja a distância ao ónus real. Este fenómeno contrário ao que ocorria dantes com o elétron se chama antiapantallamiento. O antiapantallamiento perde-se quanto mais perto está-se do ónus real, o que dá lugar à liberdade asintótica dos quarks.
Radiación dos buracos negros
- Para mais informação veja-se buraco negro.
O fenómeno da produção de pares ocorre inclusive na borda do horizonte de acontecimentos de um buraco negro. Pode ocorrer que uma das partículas do par produzido caia dentro do buraco e que a outra se salve, convertendo em uma partícula real.
Como uma das partículas se voltou real, ter-se-ia violado a lei de conservação da massa-energia. Mas isto não é por conseguinte o buraco negro "paga", cedendo um poquito de sua própria energia à realidade. O processo continuado faz perder continuamente energia ao buraco negro até que depois de um tempo directamente proporcional à superfície do horizonte de acontecimentos o buraco desaparece completamente.
Este processo se chama evaporación do buraco negro, e é causada por fotones que se voltam reais.
