Масса электрического поля электрона?

Меня смущает, создает ли ожидаемое электромагнитное поле, создаваемое точечным электрическим зарядом электрона, плавно распределенным по пространству в виде распределения вероятностей, наличие эффективной массы поля.

Я знаю, что ток вероятности электрона равен γ 0 к , который сохраняется. Умножение тока вероятности электрона на его полный заряд д дает плотность тока заряда Дж к "=" д γ 0 к . По току я могу рассчитать ожидаемое четырехпотенциальное поле как

А к ( р , т ) "=" Дж к ( р , т с / р ) | р р | д 3 р .

От А к Я могу рассчитать ожидаемые электромагнитные поля как Ф Дж к "=" Дж А к к А Дж . Наконец, я могу рассчитать ожидаемую электромагнитную энергию как

U эфф "=" 1 8 π Ф Дж к Ф Дж к д 3 р .
Применяя соотношение Эйнштейна: энергия пропорциональна массе, я получаю следующий эффект поля массы электрона как
М эфф "=" U эфф с 2 .

Является М эфф реальная наблюдаемая? Я не смог найти аналитическое решение для М эфф , однако я вычислил М эфф для гауссовских распределенных функций вероятности для электрона с переменным стандартным отклонением (пространственной локализацией), и я заметил, что для стандартных отклонений порядка 10 10 метров (размер решетки), М эфф была очень мала по сравнению с массой покоя электрона. Когда стандартное отклонение было 10 15 метров (размер ядра), М эфф был сравним по размеру с массой покоя электрона.

Ответы (2)

Если электрон точечный, выражение для энергии Пойнтинга бесконечно, и поэтому оно бесполезно для вычисления энергии электрона в смысле Эйнштейна. Е "=" м с 2 , что конечно.

Если электрон подобен облаку, выражение для энергии Пойнтинга конечно и может давать часть энергии электрона; не все это, поскольку некоторые неэлектромагнитные силы должны удерживать электрон вместе, и полная энергия также будет зависеть от них.

Согласно общепринятой интерпретации некоторых прекрасных экспериментов, известно, что электроны меньше, чем 10 18   м сегодня и, возможно, являются точками.

Я знаю, что энергия, необходимая для возбуждения электрона, была бы огромной. Я не уверен, но это может быть вокруг массы досок. Я не совсем уверен, как это влияет на то, какие силы удерживают его вместе. Что касается того, какую массу поля он генерирует внутри облака, я думаю, что это может быть порядка одного фотона с длиной волны, соответствующей размеру облака.

я полагаю, что вы можете думать о поле вокруг электрона как о позитронных электронных парах. Я не знаю, как поведет себя уравнение Дирака. я полагаю, вы имели бы дело с квантованными фотонами. я не знаю, вы могли бы думать об этой проблеме как о чем-то вроде атома. Принцип неопределенности применим к дырочному атому. Если, например, атом проходит через барьер, он уносит с собой все свои части. Он не оставляет после себя электронов. Поэтому, если вы описываете то, что происходит в атоме, вам не нужно рассматривать две разные возможности. Поэтому я думаю, что все, что вам нужно для расчета массы поля, это представить, что электрон является фиксированной точкой в ​​пространстве.