Acabo de leer un artículo en Science News (p7, 11/10/2018, enlace aquí ) donde los investigadores buscaron un momento de dipolo eléctrico en un electrón. Hablaron de separación de cargas entre las cargas positivas y negativas. Pensé que el electrón era una partícula básica. ¿Tiene sub-partículas?
Respuestas
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sata
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El electrón es un punto fundamental de las partículas. No tiene sub-partículas "en el interior". Sin embargo, su cuántica de las interacciones con otras partículas deben darle un pequeño momento dipolar eléctrico, de acuerdo con el Modelo Estándar de la física de partículas. (Es muy difícil cálculo, pero se calcula que existen para ello.)
Algunas personas les gusta esta imagen en sus mentes como un halo de partículas virtuales - fotones, electrones y positrones, los quarks y antiquarks, etc. - que rodea el electrón. No tome esta foto demasiado en serio, pero la matemática nos dice que el momento dipolar no provienen de la interacción de los electrones del campo cuántico con otros cuántica de campos presentes en el vacío cuántico.
Una vez que los experimentos se vuelven lo suficientemente sensible como para medir el electrón del momento dipolar, que será una muy buena prueba de que el Modelo Estándar. En caso de que el momento dipolar no se encuentra, que va a ser un gran problema. Si tiene un valor diferente de lo que se predijo, se podría decir que el electrón es la interacción con las partículas que no nos conocen! Imagina encontrar evidencia de una nueva partícula de esta manera, sin tener que construir un gigantesco acelerador!
Doodles
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La razón por la que creen que el electrón a ser una partícula elemental es precisamente porque la gente de la alta precisión de las pruebas como la que usted hace referencia, buscando algún tipo de sub-estructura que indicaría que el electrón se compone de más fundamentales bits, y vienen con las manos vacías.
Por supuesto, estas pruebas pueden nunca descarta definitivamente un EDM ni nada de eso. En su lugar, ponen cada vez más pequeñas límites superiores en lo grande que podría ser (de lo contrario, se habría visto). No tenemos el nivel predicho por el modelo estándar (que predice un EDM alrededor de nueve o diez órdenes de magnitud por debajo de la sensibilidad de este experimento), pero esto no poner un límite a la influencia de la no-modelo estándar de la física.
Experimentos como el que constantemente se realiza para buscar evidencia de que nuestra comprensión actual del universo es imperfecto. Esta práctica - búsqueda activa de la evidencia de las deficiencias de nuestras teorías actuales, es clave que distingue a la ciencia. Es un ganar-ganar, porque los resultados proporcionan una prueba más de lo que actualmente se piensa, o señalan que el camino hacia nuevos descubrimientos.
Bob Jacobsen
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Las "cargas positivas y negativas" de la parte en que la Ciencia de artículos de Noticias es un poco confuso, así que permítanme retroceder un poco (y simplificar en exceso las matemáticas mucho).
En el campo de las teorías, el espacio contiene una gran cantidad de partículas virtuales que aparecen en y fuera de la existencia. En ese corto tiempo, de que la experiencia de los campos locales y de las fuerzas. Así, cada "desnudo" o "basic" o "fundamentales" de electrones está rodeado de un montón de muy transitorio de electrones/positrones pares. Durante su breve vida, aquellos que sienten la EM vigor, por lo que el e+ mover un (pequeño) poco más cerca y el e - un poco más lejos, al menos en promedio. La neta esto es un efecto de blindaje sobre el electrón, modificando el desnudo de carga a lo que queremos medir. (Por cierto, esta es la razón por la EM de la fuerza se hace más fuerte en más de energía: Una de alta energía de la sonda se acerca al mínimo de electrones, por lo que no se ve la carga reducido mucho)
Los electrones tienen espín, por lo que puede tener una dirección específica (la forma en que el eje de rotación puntos). Pero el Modelo Estándar EM vigor no se preocupa de la tirada, por lo que la distribución de e+ y e - no manojo de distancia hacia o lejos de ese eje: la EM de la fuerza es el único radial y, por tanto, la nube sigue siendo redondo.
El Modelo Estándar fuerza débil no atención sobre las spin (a través de W y Z bosón de acoplamientos), por lo que se puede mover e+ hacia uno de los extremos del eje de rotación y la dirección de e - hacia el otro (nunca recuerdo cual es cual). Que hace que el electrón un poco "forma de pera", con su carga neta un poco desplazado del centro de masa. Sabemos cómo (pensamos) para el cálculo de este y es pequeña. Va a ser un tiempo antes de que pueda ser medido experimentalmente y, por tanto, confirmó.
Pero lo que hay es una nueva partícula/fuerza con un fuerte acoplamiento de los débiles? Si las parejas de electrones/positrones, y que se preocupa de la tirada, y es significativo (eso es un montón de condiciones, sin embargo; muchas partículas hipotéticas no tengo todo de ellos), a continuación, se va a cambiar la distribución de carga del electrón. Tal vez lo suficiente como para ser mensurable? Así, las mediciones de seguir mejorando, que mantiene descartar la propuesta de teorías....
