Ladningen til et elektron er konstant. I alle fall? [lukket]
On februar 15, 2021 by adminKommentarer
- Physics.SE er ikke et diskusjonsforum for ikke-vanlige teorier. I tillegg bør spørsmål være selvstendige og ikke trenger redigering etter hvert svar de får.
Svar
Energinivåene til hydrogenatomet beregnes for en konstant negativ ladning på elektronet og konstant positiv ladning på protonet. Hvis ladningene skulle reduseres (og holde den totale ladningen null), ville energinivåene avvike fra de som ble beregnet (og observert).
Mer generelt, forutsatt at du aksepterer kvantefeltsteori som en god beskrivelse av grunnleggende partikler , er ladningen en egenskap for kvantefeltet. Årsaken til at elektroner alle har samme ladning, er fordi de er eksitasjoner av samme kvantefelt. Det er ingen mekanisme i kvantefeltteorien for at ladningen til et elektron kan endres, avhengig av om det er bundet til et atom eller ikke.
Det er en forstand det kan hevdes at ladningen i et hydrogenatom endres, og det er i tråd med mekanismen du foreslår, selv om det ikke bare er at en elektronladning endres når den nærmer seg protonet. I kvantefeltteori er objektet som vi kaller elektronet strengt definert bare i det begrensende tilfellet der det er isolert fra alle andre partikler. I dette tilfellet er det representert med en Fock-tilstand i feltet, og denne tilstanden har ladningen $ – e $ . Imidlertid er et bundet elektron ikke en Fock-tilstand. Vi har faktisk ikke en enkel beskrivelse av denne tilstanden, men vi kan tilnærme den som en sum av Fock-stater, og det er disse ekstra tilstandene i summen som representerer de virtuelle partiklene.
Poenget med dette er at i atom vil det være virtuelle elektronposronpar til stede, og hvis vi legger til ladningsmodulen vil disse endre summen. Dette er en veldig liten effekt i et hydrogenatom fordi bindingsenergien er liten sammenlignet med resten massen av elektronet og positronen, men det betyr at det gjennomsnittlige antall elektroner er forskjellig fra en med en liten mengde. Det betyr at den totale mengden negativ tilstedeværende ladning er forskjellig fra $ – e $ med en liten mengde (nettoladningen forblir uendret på grunn av den positive ladningen til de virtuelle positronene).
Men betyr dette at ladningen til elektronet endres når den er bundet til et hydrogenatom? Jeg tror dette stort sett er semantisk, selv om svaret mitt ville være nei siden strengt tatt obje ct bundet til hydrogenatomet er litt forskjellig fra et fritt elektron.
Svar
Det er mange eksperimentelle bevis siden Milican olje miste. Elektronbaner måles med stor nøyaktighet i elektronstråler (og positron). Nøyaktigheten avhenger av ladningen til elektronet som ikke endrer seg uansett hvor mange kilometer kolliderne er.
Det ville komme ut som en tilsynelatende ikke-konservering av energi i resultatene.
LEP-eksperimentene som etablerte standardmodellen, ville også ha helt andre resultater.
Legg igjen en kommentar