Expansion von Elementarteilchen

Wenn Sie ein unteilbares Teilchen haben (z. B. ein Elektron), nehmen wir an, dass die Kräfte, die es zusammenhalten, es daran hindern würden, sich auszudehnen. Wenn die Kräfte, die das unteilbare Teilchen zusammenhalten, aufgrund der kosmischen Ausdehnung schwächer wären als die Kräfte, würde sich das Teilchen selbst dann nicht auch im Volumen ausdehnen? Außerdem, wenn es ein Teilchen gäbe, das keine inneren Kräfte hätte, was genau passiert dann? (Mir ist klar, dass dies gegen die Definition eines Partikels verstoßen kann, aber ich versuche zu verstehen, wie sich alles [da "Dinge" Raum einnehmen] ausdehnen sollte, solange sie keine inneren Kräfte haben, die diese Ausdehnung verhindern.)

Durch den Welle-Teilchen-Dualismus gibt es nun eine zugeordnete Wellenfunktion im Ortsraum, die Wahrscheinlichkeiten angibt, irgendwo ein Teilchen zu entdecken. Würde die kosmische Expansion aufgrund der Expansion nicht (wenn auch nur minimal) die Wahrscheinlichkeit beeinflussen, die mit der Erkennung einer Welle an einer bestimmten Position verbunden ist?

Hallo, ich habe noch nie gelesen, dass ein Elementarteilchen Kräfte enthält, die es zusammenhalten. Das mag durchaus stimmen, aber ich glaube nicht, dass wir irgendwelche experimentellen Beweise dafür haben, dass eine andere Art von Kraft die experimentellen Ergebnisse beeinflusst. Die Größe eines Elektrons (oder vielmehr sein Fehlen) macht es sehr schwierig, es zu untersuchen.
Siehe auch: physical.stackexchange.com/q/2110/2451 und darin enthaltene Links.
@CountTo10 Vielen Dank für die Antwort. Das macht Sinn. Ich nahm an, dass es eine intrinsische innere Struktur gibt, kann das aber natürlich noch nicht für das Elektron beweisen. Wenn also etwas ein Punktteilchen ist und keine inneren Kräfte hat, würde die Ausdehnung nicht die eigentliche Definition der räumlichen Breite dieses Punktes beeinflussen (dh X = 0 selbst)? Wenn sich herausstellte, dass Punktteilchen eine minimale räumliche Breite haben, würde sich das "Punktteilchen" in einem solchen Fall nicht auch ausdehnen?

Antworten (1)

Der Grund dafür, dass ein Teilchen unteilbar ist, kann (oder hat) nichts mit der Stärke irgendwelcher Kräfte zu tun, die es zusammenhalten. Im Falle des Elektrons ist unser gegenwärtiges Verständnis, dass es ein Punktteilchen ist. Mit anderen Worten, es ist keine Größe (oder kein Volumen) damit verbunden. In diesem Sinne ist es buchstäblich ein mathematischer Punkt. Daher sind keine internen Kräfte erforderlich, um es zusammenzuhalten. Außerdem dehnt sich ein Punkt nicht aus, selbst wenn der Raum, in den er eingebettet ist, sich ausdehnt. Eine solche Expansion würde tatsächlich die Wellenfunktion dieses Teilchens erweitern. Dadurch würden die Längenskalen, etwa die Wellenlängen, des Teilchens länger. So geschah es zum Beispiel mit der kosmischen Hintergrundstrahlung.

Der eine Punkt, den ich noch nicht ganz verstehe, ist: "Im Fall des Elektrons ist unser derzeitiges Verständnis, dass es ein Punktteilchen ist. Daher sind keine inneren Kräfte erforderlich, um es zusammenzuhalten." Mir ist klar, dass dies eine Vermutung ist, aber mit einem Punktteilchen nimmt es nicht Raum ein? Würde sich der Raum (wenn auch noch so winzig klein) nicht von selbst ausdehnen? Nach meinem Verständnis ist der einzige Grund, warum sich Materie nicht ausdehnt, die Kräfte, die sie verhindern. Aber für ein Punktteilchen, wenn ihm irgendwelche analogen Phänomene fehlen, die seine innere Struktur bewahren, was hindert es dann daran, sich auszudehnen?
Außerdem verstehe ich einfach nicht ganz, wie sich ein Punkt nicht ausdehnen kann, wenn sich der gesamte Raum selbst ausdehnt. Sie sagen: „ein Punkt dehnt sich nicht aus, auch wenn der Raum, in den er eingebettet ist, sich ausdehnt“ – aber ist ein Raum nicht einfach die Ansammlung aller Punkte in ihm? Wenn wir sagen, ein Punkt kann sich nicht ausdehnen, was dehnt sich dann aus?
@ Mathews24, nein, es nimmt keinen Platz ein. Es ist ein Punkt im wahrsten Sinne des Wortes. Siehe die Bearbeitung.
Expansion von Elementarteilchen
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v