Nur ein Elektron?

Wenn es stimmt, dass ein Elektron zu jeder Zeit überall im Kosmos sein kann, ist es dann überhaupt theoretisch möglich, dass es nur ein Elektron statt mehrerer Elektronen im Kosmos gibt? Wenn nicht, wäre ich dankbar, wenn jemand darauf hinweisen könnte, wo ich möglicherweise etwas falsch verstanden habe, was die grundlegenden Eigenschaften von Elektronen betrifft.

Siehe auch: physical.stackexchange.com/q/391/2451 und darin enthaltene Links.

Antworten (3)

Die Idee, dass es nur ein Elektron geben könnte, entstand, als John Wheeler darauf hinwies, dass ein Positron dasselbe ist wie ein Elektron, das sich in der Zeit rückwärts bewegt. Alle Elektronen und Positronen könnten ein einzelnes Elektron sein, das zeitlich im Zickzack vor und zurück springt.

Diese Idee ging jedoch der Entwicklung der Quantenelektrodynamik voraus, und QED hat die Art und Weise, wie wir über Elektronen denken, vollständig verändert. In der QED gibt es ein Elektronenquantenfeld, das die gesamte Raumzeit durchdringt, und Elektronen sind nur Anregungen in diesem Feld. Wenn wir dem Elektronenfeld ein Energiequant hinzufügen, erscheint es als Teilchen, also als Elektron. Füge ein zweites Energiequant hinzu und wir haben zwei Elektronen und so weiter. Entferne ein Quantum Energie aus dem Feld und ein Elektron verschwindet.

Dieser Prozess ermöglicht die Erzeugung und Zerstörung von Elektronen und anderen Teilchen. Zum Beispiel erzeugt jedes Mal, wenn ein Kohlenstoff-14-Kern zerfällt, ein Elektron (und ein Anti-Neutrino, das erforderlich ist, um die Leptonenzahl zu erhalten) und die Anzahl der Elektronen im Universum steigt um eins. Umgekehrt entsteht jedes Mal, wenn ein Magnesium-23-Kern zerfällt, ein Positron, und dieses Positron kann ein Elektron vernichten und die Anzahl der Elektronen im Universum um eins reduzieren.

Das grundlegende Objekt ist also jetzt das Elektron-Quanten-Feld und nicht die Elektronen, die nur Anregungen darin sind. Es macht keinen Sinn mehr zu argumentieren, dass es nur ein einzelnes Elektron geben könnte, weil die Anzahl der Elektronen keine Erhaltungsgröße ist.

Wenn es stimmt, dass ein Elektron zu jeder Zeit überall im Kosmos sein kann,

Nein, es ist keine wahre Aussage. Die wahre quantenmechanische Aussage ist die

Es besteht die Wahrscheinlichkeit , dass ein Elektron zu einem bestimmten Zeitpunkt irgendwo im Kosmos sein kann

Diese Wahrscheinlichkeit ist verschwindend klein, und somit ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich Atome entwickeln könnten, praktisch null. Es ist also nicht einmal theoretisch möglich. Ihr Missverständnis kommt daher, dass Sie Wahrscheinlichkeiten ignorieren, die aus dem quantenmechanischen Grundgerüst stammen.

Es ist unwahrscheinlich, dass es nur 1 Elektron gibt, da es viele Protonen gibt, die mehrere Elektronen benötigen, um die Ladung auf den Molekülen zu neutralisieren.

@GigiButbaia Das ist seine Theorie, ich habe meine.