Gordon Kane, director del Centro de Física Teórica de Michigan de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, proporciona esta respuesta.

Las partículas virtuales son de hecho partículas reales. La teoría cuántica predice que cada partícula pasa algún tiempo como una combinación de otras partículas de todas las maneras posibles. Estas predicciones son muy bien entendidas y probadas.

La mecánica cuántica permite, y de hecho requiere, violaciones temporales de la conservación de energía, por lo que una partícula puede convertirse en un par de partículas más pesadas (las llamadas partículas virtuales), que se reincorporan rápidamente a la partícula original como si nunca hubieran estado allí. Si eso fuera todo lo que ocurriera, todavía estaríamos seguros de que fue un efecto real porque es una parte intrínseca de la mecánica cuántica, que está extremadamente bien probada, y es una teoría completa y estrechamente tejida if si alguna parte de ella estuviera equivocada, toda la estructura colapsaría.

Pero mientras que las partículas virtuales son brevemente parte de nuestro mundo, pueden interactuar con otras partículas, y eso conduce a una serie de pruebas de las predicciones cuánticas mecánicas sobre las partículas virtuales. La primera prueba se entendió a finales de la década de 1940. En un átomo de hidrógeno, un electrón y un protón están unidos por fotones (los cuantos del campo electromagnético). Cada fotón pasará algún tiempo como electrón virtual más su antipartícula, el positrón virtual, ya que esto es permitido por la mecánica cuántica como se describió anteriormente. El átomo de hidrógeno tiene dos niveles de energía que coincidentemente parecen tener la misma energía. Pero cuando el átomo está en uno de esos niveles, interactúa de manera diferente con el electrón virtual y el positrón que cuando está en el otro, por lo que sus energías se desplazan un poco debido a esas interacciones. Ese cambio fue medido por Willis Lamb y nació el cambio de Cordero, por el que finalmente se otorgó un Premio Nobel.

Los quarks son partículas muy parecidas a los electrones, pero diferentes en que también interactúan a través de la fuerza fuerte. Dos de los quarks más ligeros, los llamados quarks» arriba «y» abajo», se unen para formar protones y neutrones. El quark «superior» es el más pesado de los seis tipos de quarks. A principios de la década de 1990 se había previsto que existiera, pero no se había visto directamente en ningún experimento. En el colisionador LEP del laboratorio europeo de física de partículas CERN, se produjeron millones de bosones Z, las partículas que median interacciones neutras débiles, y su masa se midió con mucha precisión. El Modelo Estándar de física de partículas predice la masa del bosón Z, pero el valor medido difiere un poco. Esta pequeña diferencia podría explicarse en términos del tiempo que el Z pasó como un quark superior virtual si dicho quark superior tenía una cierta masa. Cuando la masa de quarks superiores se midió directamente unos años más tarde en el colisionador de Tevatron en el Laboratorio Acelerador Nacional Fermi, cerca de Chicago, el valor coincidió con el obtenido del análisis de partículas virtuales, proporcionando una prueba dramática de nuestra comprensión de las partículas virtuales.

Otra prueba muy buena que algunos lectores pueden querer mirar hacia arriba, que no tenemos espacio para describir aquí, es el efecto Casimir, donde las fuerzas entre placas de metal en el espacio vacío se modifican por la presencia de partículas virtuales.

Por lo tanto, las partículas virtuales son de hecho reales y tienen efectos observables que los físicos han ideado formas de medir. Sus propiedades y consecuencias son consecuencias bien establecidas y bien entendidas de la mecánica cuántica.