Können wir unabhängig von seinem Quantenzustand sinnvoll über die Größe eines Elementarteilchens sprechen? [Duplikat]

Elementarteilchen wie das Elektron sind quantenmechanische Fuzzy-Objekte, die durch Quantenzustände oder Wellenfunktionen beschrieben werden. Sie sind keine klassischen Billardkugeln mit einem festen Radius. Können wir eine Vorstellung von einer natürlichen "Größe" des Elektrons unabhängig von seinem Zustand zuordnen? Die einzige Länge, die ich mir vorstellen kann, ist die Compton-Wellenlänge, ℏ M e C . Aber ich bin mir nicht sicher, ob es richtig ist, dies als die Größe des Elektrons zu bezeichnen. Ich habe keine eindeutige Antwort. Danke.

Die einzige mit dem Elektron verbundene Länge, die mir einfällt, ist die Compton-Wellenlänge. Hinzu kommt der klassische Elektronenradius , der etwa zwei Größenordnungen kleiner ist.
Danke schön. Ich habe es vergessen.
Vorausgesetzte Frage: Wie sollen wir die "Größe" eines Quantenteilchens definieren ? Unterschiedliche Definitionen können zu unterschiedlichen Werten führen. Ein Beispiel für eine Definition: Wenn die Leute sagen, das Elektron sei punktförmig, machen sie in Wirklichkeit eine Aussage über die Wechselwirkungen des Elektrons – nämlich, dass alle seine Wechselwirkungen von einer Lagrange-Dichte erfasst werden, die streng lokal in der Raumzeit ist, wo eine der Felder entspricht direkt Elektronen. (Protonen in QCD haben diese Eigenschaft nicht, also sagen wir nicht, dass sie punktförmig sind.)
@ChiralAnomaly Ich hatte den Eindruck, dass das Elektron und alle anderen Elementarteilchen im Gegensatz zu Neutron und Proton punktförmig sind in dem Sinne, dass es keine Unterstruktur gibt (soweit wir jetzt wissen). Ist das ein falscher Eindruck?
@mithusengupta123 Ihr Eindruck ist richtig. Es ist eine andere Art, dasselbe zu sagen. Mein Beispiel war ein Versuch zu definieren, was "keine Substruktur" in QFT bedeutet.
Würden Sie sagen, dass weder die Compton-Wellenlänge noch der klassische Elektronenradius etwas mit der tatsächlichen Größe des Elektrons zu tun haben? Worauf beziehen sie sich in diesem Fall? Sie sollten eine gewisse Bedeutung haben, da dies zwei Längen sind, die aus den Eigenschaften des Elektrons konstruiert werden können.

Antworten (1)

Elementarteilchen im Standardmodell der Teilchenphysik werden axiomatisch als Punktteilchen gesetzt, siehe Tabelle. Das Standardmodell beschreibt erfolgreich die meisten vorhandenen Daten und ist erfolgreich in Vorhersagen für neue Studien, so dass alle Theorien, die über das Standardmodell hinausgehen und versuchen, die wenigen ungeklärten Daten bis jetzt anzupassen, notwendigerweise das Standardmodell einbetten. Im Moment stimmen alle Messungen innerhalb von Fehlern mit der Hypothese im Modell überein, dass Elektronen, Neutrinos usw. Punktteilchen sind.

Da es sich um quantenmechanische Einheiten handelt, sind sie unscharf, da ihre Position ihrer Wellenfunktionsbeschreibung folgt, deren konjugiert komplexes Quadrat die Wahrscheinlichkeit angibt , das Punktteilchen bei (x, y, z, t) zu finden. Dieser Wahrscheinlichkeitsort wird verwendet, um Ladungsverteilungen zu beschreiben, aber das Teilchen selbst ist ein Punkt, soweit es gegenwärtig um die Genauigkeit der Messung geht.

Experimente zum Beispiel, die versuchen, die Größe des Elektrons zu messen, in der Hoffnung, Diskrepanzen zum Standardmodell zu finden, setzen derzeit Grenzen.

Experimente, die versuchen, die Größe eines Elektrons zu messen, geben also eine Obergrenze?
Ja, im Moment ist die Größe innerhalb der Messfehler konsistent mit Null.
Können wir unabhängig von seinem Quantenzustand sinnvoll über die Größe eines Elementarteilchens sprechen? [Duplikat]
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