Un electrón individual posee una carga eléctrica. ¿Puede explicarse mejor la existencia de esta carga, o se trata simplemente de una corriente "fundamental" de la física?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Esta es la tabla de partículas elementales en el modelo estándar de la física de partículas
Así pues, no son sólo los electrones los que se postulan como supuesto axiomático del modelo, sino todas las partículas de la lista.
Estas con las simetrías SU(3)xSU(2)xU(1) y las soluciones de las ecuaciones diferenciales correspondientes aseguran el encaje de la plétora de datos de la física de partículas y las predicciones de los datos futuros, como se ha visto en los experimentos del LHC.
Por lo tanto, es una suposición experimental. Nótese que lo que se supone es la masa, la carga y el espín, junto con los demás números cuánticos. No los momentos magnéticos, estos surgen por la solución de las ecuaciones diferenciales que describen estas partículas.
En general, los campos electromagnéticos clásicos se puede demostrar que emerge sin problemas del nivel mecánico cuántico que subyace en toda la naturaleza, pero necesita la electrodinámica cuántica para entender el proceso.
En la física clásica, solemos decir que la carga de un electrón es lo que le hace interactuar con el campo electromagnético. En la teoría cuántica de campos, la carga se "explica" en cierto modo, en el sentido de que estos dos fenómenos resultan ser exactamente lo mismo. El campo de electrones interactúa con el campo electromagnético (donde "interactúa" sólo significa "cuesta algo de energía estar en el mismo lugar") y de esta interacción podemos derivar que las excitaciones del campo de electrones tienen carga, así como un momento magnético, etc. Esa es la explicación más fundamental que conocemos de los fenómenos electromagnéticos.
Tienes razón en que no podemos deducir la fuerza del acoplamiento entre los campos, tenemos que medirla, a menudo a través de una simple aproximación como la carga del electrón. Pero una vez que tenemos eso, todo lo demás es fijo.
A El artículo "¿Es el electrón un fotón con topología toroidal?" fechado en 1996 o 1993 propone que la carga emerge del fotón que se convierte en electrón haciendo dos bucles dentro de una longitud de onda. Los bucles hacen que el fotón pierda su helicidad y que el campo eléctrico se oriente radialmente y el campo magnético axialmente. No hay ningún documento revisado por pares que haga referencia a este trabajo. Por otro lado, algunos experimentos recientes muestran que un fotón puede hacer curvas utilizando el campo cercano (ondas evanescentes).
¿Cuál es el origen de la carga eléctrica del electrón?
Geometría. Google en Percy Hammond electromagnetismo .
Un electrón individual posee una carga eléctrica.
Sin embargo, hay que tener en cuenta que el campo de un electrón es un campo electromagnético. Véase la sección 11.10 de la obra de Jackson Electrodinámica clásica donde dice "se debe hablar propiamente del campo electromagnético $F_{\mu\nu}$ en lugar de E o B por separado" . No se puede separar el campo electromagnético del electrón en un campo eléctrico y un campo magnético, así que en mi opinión es mejor pensar en términos de carga electromagnética
¿Puede explicarse mejor la existencia de esta carga, o se trata simplemente de un "fundamental" actual de la física?
Se puede explicar más. Véase la referencia de Sudanamaru a ¿Es el electrón un fotón con topología toroidal? y nota la mención de dos bucles. Obsérvese también El cinturón de Dirac en mathpages: "En este sentido, una banda de Mobius recuerda a las partículas de espín-½ de la mecánica cuántica, ya que dichas partículas deben girar dos rotaciones completas para volver a su estado original". A continuación, observe que el campo es la derivada del potencial, y represente el cuatro-potencial como la integral de la onda sinusoidal electromagnética:
Entonces envuelve tu variación de campo en un espinor quiral "Mobius" de ½ espinor, así:
Los componentes mayores y menores de la variación del campo se combinan ahora en un campo de pie completo. Recuerda que es la naturaleza ondulatoria de la materia, y recuerda esto: onda estacionaria, campo estacionario .