Virtuali dalelė

Virtuali dalelė – sąveiką tarp dalelių pernešantis kvantas kvantinėje lauko teorijoje.

Virtualus kvantas turi energiją, kurios vertė netenkintų energijos tvermės dėsnio, jei kvantas būtų realus. Tačiau sąveika gali įvykti ir tenkinti energijos tvermės dėsnį tokiu atveju, jei kvanto energijos (${\displaystyle \Delta E}$) ir jo egzistavimo trukmės (${\displaystyle \Delta t}$) sąryšis tenkina Heizenbergo neapibrėžtumo principą:

$${\displaystyle \Delta E\Delta t\geq \hbar /2}$$

Savybės

Virtuali dalelė, kuri perneša jėgą, egzistuoja laiko tarpą, kurio vertė yra apribota Heizenbergo neapibrėžtumo principo. Kadangi niekas negali judėti greičiau nei šviesos greitis, tai virtuali dalelė privalo egzistuoti tol, kol sąveika nukeliauja tarp dviejų sąveikaujančių dalelių. Jeigu kvantinis laukas turi masę, tai minimali virtualios dalelės energijos vertė yra proporcinga tai masei, o kvanto egzistavimo trukmė yra atvirkščiai proporcinga tai masei, todėl jėgos veikimo atstumas yra ribotas. Jeigu kvantinis laukas neturi masės, tai jėgos veikimo atstumas nėra ribotas.

Yukawa jėga tarp protono ir neutrono yra trumpo veikimo nuotolio, nes ją perneša masyvus skaliarinis laukas, vėliau identifikuotas kaip pionas.

Silpnoji sąveika, kurią perneša masyvūs W ir Z bozonai, yra labai trumpo veikimo nuotolio.

Elektromagnetinė sąveika, kurią perneša bemasis fotonas, yra begalinio veikimo nuotolio.

Stiprioji sąveika, kurią perneša bemasiai gliuonai, yra labai trumpo veikimo nuotolio dėl kitos priežasties - izoliavimo.

Gravitacinė sąveika veikia begaliniu atstumu, nes ją perneša (hipotetiniai) bemasiai gravitonai.

Išnašos

1. Donald H. Perkins (2000). Introduction To High Energy Physics,4th Edition. Cambridge University Press. ISBN 0521621968.
2. Hideki YUKAWA (1935). „On the Interaction of Elementary Particles“. Proceedings of the Physico-Mathematical Society of Japan. 3rd Series. 17: 48–57. doi:10.11429/ppmsj1919.17.0_48.