04/06/2024 Les particules virtuelles existent-elles véritablement ?

Cf https://astronomes.com/big-bang/particule-virtuelle/

Les particules virtuelles ne sont pas des particules. De plus elles ne sont peut-être pas des composantes de l’univers, mais des abstractions mathématiques.

Pour la physique quantique, les particules en général ne sont pas des particules au sens matériel mais ce sont des excitations dans les champs quantiques (quantum fields) sous-jacents.

Les champs quantiques imprègnent tout l’univers, mais on ne peut pas les observer directement. Ainsi le boson de Higgs est une excitation dans le champ de Higgs sous-jacent. De même les électrons sont des excitations du champ électromagnétique. Ces excitations persistent avec le temps et interagissent en produisant éventuellement de nouvelles particules.

Rappelons que l’on distingue actuellement trois forces fondamentales, l’électromagnétisme, la force nucléaire forte et la force nucléaire faible.

Le concept de particule virtuelle a été inventée par le physicien Richard Feynman comme un concept mathématique destiné à représenter les interactions entre particules https://www.matierevolution.fr/spip.php?article5234

Mais les particules virtuelles existent-elles réellement ? Selon beaucoup de ceux qui se réfèrent à ce concept, elles ne persistent pas assez longtemps pour être observées directement. Ceci crée de la confusion car elles affecteraient les propriétés des autres particules d’une façon qui, elle, peut être mesurée.

Une erreur souvent faite consiste à penser que ces particules virtuelles émergent du vide un moment avant de disparaître à nouveau. En fait, rien n’est créé directement à partir de rien. Il y a toujours de l’énergie impliquée dans ce que l’on observe. Une meilleure façon de se représenter ce phénomène est de revenir à l’hypothèse que tout est fait de champs.

Pour sa part le physicien Arkas Ahmed propose d’éliminer le concept de particule virtuelle. Il a mis au point un concept mathématique dit amplituhedron. https://en.wikipedia.org/wiki/Amplituhedron qui selon lui permet de calculer les interactions entre particules sans faire appel aux particules virtuelles.