Стандартная модель (СМ) предсказывает «асферический» электрон из-за того, что он обладает ненулевым электрическим дипольным моментом электрона (EEDM). Эксперимент Хайндса (2011) установил верхнюю границу асферичности электрона, не имея абсолютной возможности сказать, что EEDM равен нулю. В большинстве источников, которые я читал, довольно авторитетно говорится, что электрон — это точка и, следовательно, не имеет объема.
Если СМ называет что-то такое маленькое «асферическим», означает ли это логически, что она предсказывает, что электрон обладает тем, что мы назвали бы формой в пространстве и, следовательно, объемом? (Даже если эта форма / объем является функцией распределения вероятностей, такой как формы атомных орбиталей) Имеет ли «форма» вообще значение в этих масштабах длины из-за КМ? (Если теория квантовой пены верна, не будет ли пена постоянно трясти и деформировать форму электрона, делая любую форму/объем «неопределенной»?) Означает ли тот факт, что у нас нет ничего меньшего, чем электрон, для исследования электрона? что мы никогда не сможем узнать его форму, даже если она у него есть?
Я знаю, что мои вопросы, вероятно, указывают на то, что я беспомощно застрял в классическом мире, но любые идеи, которые могут помочь, приветствуются.
Физический электрон точечен , что существенно отличается от того, чтобы быть точкой. Причиной того, что это не точка, являются радиационные поправки, полученные в процедуре перенормировки. («Голый электрон» — это точечная частица, но она не обладает разумными физическими свойствами, поскольку все, что представляет интерес, оказывается бесконечным. Для получения осмысленных ответов необходима перенормировка.)
Согласно КЭД физический (перенормированный) электрон имеет нетривиальные формфакторы (порождающие аномальный магнитный момент и лэмбовский сдвиг), что доказывает, что он не является точечной частицей.
Электромагнитные формфакторы имеют классический смысл, так как дают отклик электрона на классическое внешнее электромагнитное поле.
Для получения дополнительной информации см. Раздел «Являются ли электроны точечными/бесструктурными?» в Главе B2: Фотоны и электроны моего часто задаваемых вопросов по теоретической физике .
С другой стороны, форма электрона определяется плотностью его заряда, которая является функцией его состояния и, следовательно, не является постоянным свойством электрона. См. раздел «Форма фотонов и электронов» в той же главе.
Дипольный момент, если он существует, возникает из-за виртуальных частиц, окружающих электрон. Так что не совсем правильно говорить, что электрон сам по себе имеет форму. Как вы сказали, насколько нам известно, электрон сам по себе является точкой.
Я полагаю, что большинство физиков считают, что электрон не может быть точкой, потому что мы с подозрением относимся к бесконечностям (даже к бесконечно малым!) и не верим, что они существуют в природе. Однако при нынешнем уровне развития квантовой гравитации предположение о том, что на самом деле происходит в масштабах, близких к планковской длине, является чистой спекуляцией.
Qмеханик