Die Ladung eines Elektrons ist eine Konstante. Auf jeden Fall? [geschlossen]
On Februar 15, 2021 by adminKommentare
- Physics.SE ist kein Diskussionsforum für Nicht-Mainstream-Theorien. Darüber hinaus sollten Fragen in sich geschlossen sein und nicht nach jeder Antwort bearbeitet werden müssen.
Antwort
Die Energieniveaus des Wasserstoffatoms werden für eine konstante negative Ladung des Elektrons und eine konstante positive Ladung des Protons berechnet. Wenn die Ladungen abnehmen würden (wobei die Gesamtladung Null bleibt), würden sich die Energieniveaus von den berechneten (und beobachteten) unterscheiden.
Allgemeiner unter der Annahme, dass Sie die Quantenfeldtheorie als gute Beschreibung grundlegender Teilchen akzeptieren ist die Ladung eine Eigenschaft des Quantenfeldes. Der Grund, warum alle Elektronen dieselbe Ladung haben, liegt darin, dass sie Anregungen desselben Quantenfeldes sind. In der Quantenfeldtheorie gibt es keinen Mechanismus für die Änderung der Ladung eines Elektrons, je nachdem, ob es an ein Atom gebunden ist oder nicht.
In gewissem Sinne könnte argumentiert werden, dass die Ladung in a Das Wasserstoffatom ändert sich und entspricht dem von Ihnen vorgeschlagenen Mechanismus, obwohl sich eine Elektronenladung nicht einfach ändert, wenn sie sich dem Proton nähert. In der Quantenfeldtheorie ist das Objekt, das wir das Elektron nennen, nur im Grenzfall streng definiert, in dem es von allen anderen Teilchen isoliert ist. In diesem Fall wird es durch einen Fock-Status des Feldes dargestellt und dieser Status hat die Gebühr $ – e $ . Ein gebundenes Elektron ist jedoch kein Fock-Zustand. Tatsächlich haben wir keine einfache Beschreibung dieses Zustands, aber wir können ihn als Summe der Fock-Zustände approximieren, und es sind diese zusätzlichen Zustände in der Summe, die die virtuellen Teilchen darstellen.
Der Punkt davon ist, dass im Atom virtuelle Elektronen-Positronenpaare vorhanden sind, und wenn wir den Modul der Ladungen addieren, ändern diese die Gesamtmenge. Dies ist ein sehr kleiner Effekt in einem Wasserstoffatom, da die Bindungsenergie im Vergleich zu den anderen winzig ist Masse des Elektrons und des Positrons, aber es bedeutet, dass sich die durchschnittliche Anzahl der Elektronen geringfügig von eins unterscheidet. Dies bedeutet, dass sich die Gesamtmenge der vorhandenen negativen Ladung von $ – e $
Bedeutet dies jedoch, dass sich die Ladung des Elektrons ändert, wenn es an ein Wasserstoffatom gebunden wird? Ich denke, dies ist größtenteils semantisch, obwohl meine Antwort nein wäre, da genau genommen das Ziel ist Das an das Wasserstoffatom gebundene ct unterscheidet sich geringfügig von einem freien Elektron.
Antwort
Seit dem Milican-Öl gibt es viele experimentelle Beweise fallen. Elektronenbahnen werden in Elektronenstrahlen (und Positronenstrahlen) mit großer Genauigkeit gemessen. Die Genauigkeit hängt von der Ladung des Elektrons ab, die sich nicht ändert, egal wie viele Kilometer die Kollider entfernt sind.
Dies würde sich als offensichtliche Nichterhaltung der Energie in den Ergebnissen herausstellen.
Die LEP-Experimente, die das Standardmodell etablierten, hätten ebenfalls völlig andere Ergebnisse.
Schreibe einen Kommentar