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Si las cargas iguales se repelen, por qué no una carga de ruptura en sí misma distancia?

¿Cómo puede ser que, si las cargas iguales se repelen, no repeler a sí mismos? En otras palabras, ¿por qué no los cargos se rompen?


Acerca de los posibles duplicados: quiero saber acerca de los cargos en general, no sólo la de un electrón.

Mi respuesta a Lawrence B. Crowell la respuesta:

Muchas gracias por la extensa explicación. Por desgracia, es un poco por encima de mi nivel (soy de primer año de ingeniería eléctrica licenciatura estudiante). Esto es como yo lo entiendo: Si la carga es la suma de múltiples cargos por separado, tiene que haber una fuerza externa que mantiene esta cargos juntos.

Sin embargo, tenemos más a menudo que de electrones y de protones como punto de cargos. En otras palabras, no podemos pensar en ellos como si se componen de diferentes (más pequeño) de las piezas.

Pero la idea de que los electrones y los protones como punto de cargos tiene sus propios problemas. Yo no sabía que el campo eléctrico tiene una masa. A partir de la fórmula, entiendo que $m\propto \frac{1}{r}$. Esto significaría que $m\rightarrow \infty$ $r \rightarrow 0$ (o $r = 0$), que por supuesto no es físicamente posible.

Pero hay una manera de calcular el radio de un electrón basado en la masa, la velocidad de la luz y la constante de Planck. (Por desgracia, no sé por qué).

Usted puede evitar esto mediante una técnica llamada llamada renormalization, que hace que la integral converge.

Por desgracia, no entiendo el resto de la respuesta debido a mi nivel en física. Sin embargo, estoy agradecido por tu respuesta. Sería estupendo si se pudiera confirmar o corregir mi comprensión.

59voto

valerio92 Puntos 483

Compuesto de partículas como los protones no se rompen debido a la fuerte interacción que mantiene sus elementos (los quarks). Las partículas elementales como los electrones no se rompen porque son partículas puntuales, es decir, que no son de "partes" (si el Modelo Estándar es la correcta).

44voto

Lawrence B. Crowell Puntos 298

Esta fue una de esas grandes preguntas en el siglo 19. Sigue causando cierta preocupación. Si usted tiene un sistema compuesto, tales como el núcleo de un átomo, alguna otra fuerza es necesaria. Esta fuerza es la interacción nuclear. Esto mantiene a los protones de vuelo de distancia, aunque para algunos núcleos inestables hay transiciones que expulsar partículas cargadas, los electrones o positrones, debido a las interacciones débiles. En el caso de que el protón está formado por tres quarks y estos están ligados entre sí por la QCD (cromodinámica cuántica) de la interacción. Los bosones de gauge llamadas gluones interactuar con más fuerza a baja energía y a estos a mantener los quarks, con cargos de $2/3,2/3,-1/3$ en un estado asociado.

Las cosas son un poco más misterioso con el punto-como partículas, como los electrones y otro que los leptones y los quarks. Por lo general, no respecto partículas tales como composición, aunque esto no ha detenido a la gente, desde la propuesta de los mandantes de la llamada preons o rishons que la componen.

Hay un problema con la definición de la masa del electrón o cualquier punto-como partícula cargada eléctricamente. La masa del campo eléctrico es $$ m_\textrm{em}~=~\frac{1}{2}\int E^2~\mathrm d^3r~=~\frac{1}{2}\int_r^\infty\left(\frac{e}{4\pi r^2}\right)^24\pi r^2~\mathrm dr~=~\frac{e^2}{8\pi r}. $$ si el electrón tiene cero radio este es divergente. No es la clásica radio del electrón $r~=~\alpha\lambda_c$ $=~2.8\times10^{-13}~\mathrm{cm}$ para $\lambda_c~=~\hbar/mc$ la longitud de onda de Compton. Esto plantea algunas preguntas, para la clásica radio sugiere "estructura", y también tiene una relación con algo que se llama Zitterbewegung.

Más estándar para esto es renormalization. Una captura de pantalla de este es mirar esta integral con las variables$p~=~1/r$, por lo que en esta integral por encima de $\mathrm dr/r~\rightarrow~-\mathrm dp/p$. Aquí estamos pensando en el impulso y la longitud de onda o la posición como recíprocamente relacionados. Esta integral se evalúa para un finito $r$ como equivalente a ser evaluados por un número finito de impulso cortado $\Lambda$ $$ I(\Lambda)~=~\int_0^\Lambda\frac{\mathrm dp}{p}~\simeq~1~+~2^{-1}~+~3^{-1}~\puntos $$ que es igual a $$ \lim_{\Lambda\rightarrow\infty}I(\Lambda)~=~-\zeta(1) $$ En algunos aspectos esto es una eliminación de los infinitos. Otra curiosa manera de ver esto es con p-ádico de la teoría de números. Este es un tema que podría consumir mucho ancho de banda.

Tenemos otra forma de ver esto. Esto nos lleva a la pregunta de ¿qué queremos decir por "compuesto." También nos obliga a pensar sobre el significado de la localidad de los operadores de campo. La Dirac monopolo magnético de un solenoide con una abertura a un infinito de la bobina. La condición para que el monopolo de Dirac es que el Aharanov-Bohm fase de un sistema cuántico es cero a medida que pasa el "tubo" de la electroválvula de $\psi~\rightarrow~\exp\left(ie/\hbar\displaystyle\oint{\vec A}\cdot ~\mathrm d{\vec r}\right)\psi$. Esto puede compararse a "cortar la cola" en el monopolo magnético de carga. La fuga de esto es equivalente a decir $$ 2\pi N~=~\frac{e}{\manejadores}\displaystyle\cualquier{\vec Un}\cdot ~\mathrm d{\vec r}~=~\frac{e}{\manejadores}\iint\nabla\times{\vec Un}\cdot{\vec un}, $$ para la integral evaluados a lo largo de las unidades de área de la abertura. Este es, por supuesto, el campo magnético ${\vec B}~=~-\nabla\times{\vec A}$ evaluado en una ley de Gauss que da el monopolo magnético de carga en $g~=~\displaystyle\iint\nabla\times{\vec A}\cdot{\vec a}$ y utilizamos esta expresión para ver el S-dualidad de la relación entre la eléctrica y la magnética monopolo cargo $$ eg~=~2\pi N\manejadores, $$ a veces llamado el Montenen-Oliva de la relación.

Esto significa que si tenemos una carga eléctrica, podemos utilizar el renormalization maquinaria para ilustrar cómo el vacío a su alrededor está polarizada con partículas virtuales de acuerdo a $\alpha~=~\frac{e^2}{4\pi\epsilon\hbar c}$. La carga eléctrica es relativamente débil en la fuerza con un modesto polarización del vacío expandido en los pedidos de $\alpha$ $N$ líneas internas o bucles. Este doble relación nos dice que mientras que este es modesto, el monopolo magnético es muy fuerte y el vacío es un "nido de abeja" de muchas partículas. Esto significa el doble de la intensidad de campo eléctrico es un monopolo magnético campo que en algunos aspectos parece compuesto.

Esto significa que en algunas maneras que tenemos de las preguntas necesarias para ser preguntado sobre la localidad de los operadores de campo. Algo que parece local, como punto y "bonito", puede ser doble con algo que parece no tan locales, más compuesto y no renormalizable. Como resultado, hay cuestiones aún abiertas en esto, e incluso de Feynman de acuerdo con Dirac que la situación con QED no estaba perfectamente satisfactoria.

6voto

GNA Puntos 106

Cuando usted tiene un objeto cargado, por ejemplo, una esfera metálica cargada, por supuesto, los cargos en la superficie de la esfera interferir el uno con el otro. Debido a estos efecto de la carga se distribuye de manera igual en la esfera.
Sin embargo, estos efectos no son lo suficientemente grande como para romper la esfera o algo por el estilo.

Si el objeto se carga lo suficientemente alta como puede ser vertidos a otros objetos (como el aire), debido a la diferencia de potencial.


Cuando usted mira a un electrón. Es una partícula subatómica y no puede ser dividida en "la mitad". No es como un objeto que lleva en el cargo. La carga es una propiedad fundamental de los electrones de la misma.

Los protones contienen dos $\frac{2}{3}$-carga positiva los quarks up y un $\frac{1}{3}$-cargados negativamente quark down. Los quarks están pegadas entre sí a través de los gluones. Estas traer la fuerza necesaria para mantener a los protones juntos. Los Quarks son también partículas elementales, como por el Modelo Estándar


El uso de un acelerador de partículas puede aplastar a los protones y otras partículas en cada uno de los otros. En este caso es posible destruir los enlaces entre los quarks y los nuevos se crean los objetos.

3voto

user122316 Puntos 38

Las cargas iguales se repelen a través de la interacción electromagnética la cual es mediada por el intercambio de partículas (bosones gauge) llamó a los fotones. Desde el fotón sin masa, la fuerza electromagnética es la que tiene el infinito, y, como todas las de los cargos de intento de separar el uno del otro. Sin embargo, aquellos que no se mantienen juntas por una fuerza que no es electromagnéticos en la naturaleza, las fuerzas de atracción como la Fuerza Nuclear Fuerte o de Gravedad.

Es bien sabido que un protón se compone de uud quarks, y la razón por la que las fuerzas de seguridad de los quarks que cada uno tiene un +2/3 elemental de carga no se separan el uno del otro es debido a una mayor fuerza de la celebración de juntas, debido a que el flujo de los tubos entre ellos despejar el campo de gluones causando la estabilidad. Este es también el homónimo de la fuerza nuclear fuerte, sin ella, la materia no existiría.

También hay una unidad para un cargo, en la escala de una partícula fundamental. Esta indivisibilidad es consistente con la razón por la que el electrón no puede romperse en pequeñas cargas, ES la más pequeña de carga. De acuerdo a la comprensión moderna, el electrón es un punto de partículas con un punto de carga y sin extensión espacial.Intenta modelar el electrón como un punto de partícula se considera incompatible con la realidad.

3voto

David J. Sokol Puntos 1730

Otro punto de vista es considerar al electrón como quantum-mecánicamente untado debido a su permanente acoplamiento con el campo electromagnético de los osciladores. Este tipo de construcción es más "suave" y es fácil de excitar a irradiar y absorber suave fotones. En este sentido, esta construcción no es elemental y punto. Punto de semejanza es entonces un proceso integrador de la imagen, no la "elástica" uno.

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