Das Standardmodell (SM) sagt ein "asphärisches" Elektron voraus, da es ein elektrisches Dipolmoment (EEDM) ungleich Null besitzt. Ein Experiment von Hinds (2011) legte eine Obergrenze für die Asphärizität des Elektrons fest, ohne absolut sagen zu können, dass der EEDM Null war. Die meisten Quellen, die ich gelesen habe, sagen etwas maßgeblich, dass ein Elektron ein Punkt ist und daher kein Volumen besitzt.
Wenn die SM etwas so Kleines "asphärisch" nennt, bedeutet das logischerweise, dass das Elektron das besitzt, was wir eine Form im Raum und damit ein Volumen nennen würden? (Auch wenn diese Form / dieses Volumen eine Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion wie Atomorbitalformen ist) Hat "Form" auf diesen Längenskalen aufgrund von QM überhaupt eine Bedeutung? (Wenn die Quantenschaumtheorie richtig ist, würde die Form des Elektrons nicht ständig durch den Schaum gestoßen und verformt, wodurch jede Form / jedes Volumen als "unbestimmt" wiedergegeben wird?) Bedeutet die Tatsache, dass wir nichts Kleineres als ein Elektron haben, um das Elektron zu untersuchen? dass wir niemals seine Form erkennen können, selbst wenn er eine hat?
Ich weiß, dass meine Fragen wahrscheinlich darauf hindeuten, dass ich hilflos in der Welt der Klassik feststecke, aber alle hilfreichen Einsichten sind willkommen.
Ein physikalisches Elektron ist punktförmig , was sich deutlich davon unterscheidet, ein Punkt zu sein. Der Grund dafür, dass es kein Punkt ist, sind die Strahlungskorrekturen, die bei der Renormierungsprozedur erfasst werden. (Ein „nacktes Elektron“ ist ein Punktteilchen, aber es hat keine vernünftigen physikalischen Eigenschaften, da sich alles Interessante als unendlich herausstellt. Renormalisierung ist unerlässlich, um aussagekräftige Antworten zu erhalten.)
Laut QED hat das physikalische (renormierte) Elektron nichttriviale Formfaktoren (die das anomale magnetische Moment und die Lamb-Verschiebung erzeugen), was beweist, dass es kein Punktteilchen ist.
Die elektromagnetischen Formfaktoren haben eine klassische Bedeutung, da sie die Reaktion des Elektrons auf ein klassisches externes elektromagnetisches Feld wiedergeben.
Für weitere Details siehe Abschnitt „Sind Elektronen punktförmig/strukturlos?“ in Kapitel B2: Photonen und Elektronen meiner Theoretischen Physik-FAQ .
Andererseits wird die Form eines Elektrons durch seine Ladungsdichte bestimmt, die eine Funktion seines Zustands ist, also keine unveränderliche Eigenschaft des Elektrons. Siehe den Abschnitt „Die Form von Photonen und Elektronen“ im selben Kapitel.
Das Dipolmoment, falls vorhanden, entsteht durch virtuelle Teilchen, die das Elektron umgeben. Es ist also nicht wirklich richtig zu sagen, dass das Elektron selbst eine Form hat. Wie Sie sagten, ist das Elektron selbst, soweit wir wissen, ein Punkt.
Ich kann mir vorstellen, dass die meisten Physiker glauben, dass das Elektron kein Punkt sein kann, weil wir Unendlichkeiten (selbst unendlich kleinen!) misstrauisch gegenüberstehen und nicht glauben, dass sie in der Natur vorkommen. Beim gegenwärtigen Stand der Entwicklung der Quantengravitation ist es jedoch reine Spekulation, was tatsächlich auf Skalen um die Planck-Länge passiert.
QMechaniker