Come interagiscono 2 particelle elementari?

In fisica delle particelle elementari hanno una interazione quando sono soggette ad un campo di forza.

Per esempio gli elettroni sono soggetti alla forza elettromagnetica.

Nella teoria quantistica dei campi le forze si manifestano come delle particelle che vengono scambiate quando le altre particelle hanno una interazione 😱

Le particelle della materia per esempio gli elettroni sono dei fermioni che quando interagiscono si scambiano un’altra particella, il fotone , che trasmette la forza elettromagnetica. Questa particella sarà di tipo diverso cioè un bosone.

In altre parole i fermioni interagiscono tra loro scambiandosi un bosone!

Immaginiamo 2 persone su due barche che galleggiano immobili una di fronte all’altra

Se le 2 persone si scambiano un pallone le due barche inizieranno ad allontanarsi risentendo di una forza repulsiva

Le 2 barche sono gli elettroni ed il pallone è il fotone cioè il bosone che trasporta la forza elettromagnetica

L’elettrone 1 emette un fotone e rincula proprio come nel caso del pallone sulla barca.

L’elettrone 2 assorbe il pallone …pardon il fotone e acquista quantità di moto e la sua direzione viene deviata nella direzione opposta

Facile

😱

No

Un elettrone che viaggia a velocità costante o sia fermo non può emettere alcun fotone altrimenti non potrebbe conservare sia la quantità di moto sia la sua energia senza dopo tale emissione cambiare la sua massa

Ma se cambiasse la massa non sarebbe più un elettrone

Non ve lo dimostrerò ma fidatevi 😬 è così

Quindi come diavolo si trasmette la forza elettromagnetica?

Prendete un respiro

Non voglio entrare nei dettagli matematici del principio di indeterminazione energia tempo di Heisemberg , però l’elettrone 1 baratta una piccola quantità del suo tempo con un po’ di energia virtuale per emettere un fotone che non esiste impegnando l’elettrone 2 a restituirla con l’assorbimento del fotone inesistente

Un po’ come chiedere un prestito in banca

😬