Из чего сделаны электроны?

Кажется, что электроны не состоят из каких-то еще более мелких частиц материи. Но из чего-то они же состоят.

На вопрос о том, из чего состоят протоны и нейтроны, есть, казалось бы, простой ответ: из кварков и глюонов. Однако, когда дело доходит до третьего компонента атомов – электронов, ответ не так очевиден.

Все дело в том, что, насколько нам известно, электроны – фундаментальные частицы. Другими словами, у них нет более мелких составляющих. Это не может быть доказано абсолютно точно, но все имеющиеся данные указывают именно на это. Возникает гораздо более сложный вопрос: каков состав фундаментальной частицы и чем он отличается у электронов и других частиц?

Слово «атом» происходит от греческого «неделимый», а определение атома основано на рассуждениях философа Демокрита о том, что материя должна состоять из чего-то настолько малого, что его нельзя разделить на еще меньшие части. Двадцать три века спустя мы обнаружили, что объекты, которые древние называли атомами, на самом деле не являются атомами в понимании Демокрита, имея как минимум две, а за исключением водорода, три составляющие.

После того, как ученые разобрались с составом протонов и нейтронов, легко было предположить, что это случай «черепах до самого низа»: мы будем продолжать открывать все меньшие и меньшие частицы, из которых состоит каждый обнаруженный нами уровень. Некоторые даже считали самонадеянностью думать, что именно их поколение откроет истинные фундаментальные частицы.

Однако электроны упорно сопротивлялись этой бесконечной регрессии. И даже спустя 125 лет после их открытия нет никаких признаков чего-то меньшего внутри них. Попытки найти составные частицы включают в себя как столкновение электронов друг с другом в надежде увидеть, что они высвобождают, так и попытки найти внутреннюю структуру при очень высоких энергиях. Но ни один из подходов ничего внутри не выявил.

электрон

За время исследований мы узнали, что электроны, как и всё настолько малое, являются одновременно и частицами, и волнами.

Были, конечно, предложения допустить существование некоторых гипотетических составляющих частиц для электронов, но физика, на которой они якобы основаны, не очень хорошо согласуется со Стандартной моделью физики элементарных частиц. Хотя и считается, что Стандартная модель не является полным описанием реальности, и предполагается существование не включенных в нее частиц, фундаментальная природа электрона не ставится под сомнение.

А если учесть, насколько электроны легче частиц атомного ядра, то неудивительно, что они не состоят из чего-то еще более маленького и легкого.

Итак, если у электронов нет более мелких частиц, из которых они состоят, существует ли какой-то неделимый материал, из которого они сделаны? Не материя, а какая-нибудь «электрония», например?

На таких уровнях уже становится трудно визуализировать (даже для людей, не страдающих афантазией). А так, как поиски еще более мелких частиц материи не приносят результатов, то физики описывают фундаментальные частицы как возбуждение поля. В случае с электроном это называется электронным полем.

Взаимодействия этого поля с другими полями придают электронам их свойства. Например, именно поле Хиггса придает частицам, включая электроны, их массу.

Согласны, описание чего-либо как возбуждения поля – не очень удовлетворительный ответ для не-физиков. Но, к сожалению (или, к счастью), Вселенная не делает ничего ради нашего удовлетворения. Ей все равно.

Так что, возбуждение поля – это лучшее описание, которое у нас пока есть.

Читайте также: Неожиданные открытия: в царстве странных электронов обнаружены новые состояния материи

faraon 01
mars 01
vener 01
zhizni 01 1
istori 01
Странная гробница фараона Шепсескафа может иметь астрономическое объяснение
Странная гробница фараона Шепсескафа может иметь астрономическое объяснение
Под песками Марса скрыт целый океан: ученые нашли гигантский резервуар воды, способный покрыть всю планету
Под песками Марса скрыт целый океан: ученые нашли гигантский резервуар воды, способный покрыть всю планету
Уравнение может доказать, что на Венере существовала жизнь
Уравнение может доказать, что на Венере существовала жизнь
Гигантская древняя форма жизни не вписывается ни в одну известную ветвь жизни
Гигантская древняя форма жизни не вписывается ни в одну известную ветвь жизни
Ржавые камни раскрывают тайны потерянного времени в древней истории Земли
Ржавые камни раскрывают тайны потерянного времени в древней истории Земли
previous arrow
next arrow

Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.

Поделиться

Добавить комментарий