¿Cómo probamos o refutamos que una partícula no tiene estructura interna? [duplicar]

En muchos libros de física popular he leído que un electrón no tiene estructura interna.

¿Cómo sabemos eso y cómo podemos probar rigurosamente que no tiene tal estructura en absoluto?

Respuestas (3)

Lo estudiamos usando dispersión inelástica profunda . Fue este tipo de experimento el que primero reveló que el protón tenía una estructura interna, y si el electrón tiene una estructura interna, será este tipo de experimento el que la revele.

Ningún experimento ha descubierto aún evidencia de una estructura interna en el electrón, sin embargo, eso no prueba que el electrón no tenga estructura interna. Solo prueba que cualquier estructura es de una escala demasiado pequeña para que podamos probar las energías disponibles. Entonces, al contrario de lo que dice en su pregunta, no hemos probado rigurosamente que el electrón no tenga estructura.

Existe una idea de larga data de que las partículas aparentemente fundamentales como los electrones y los quarks podrían ser estados ligados de partículas fundamentales llamadas preones , aunque debo enfatizar que no hay evidencia experimental para esta idea y hay alguna evidencia teórica en contra de la idea.

Sabemos que el tamaño del electrón debe ser menor que aproximadamente 10 − 18 m porque ya probamos esa escala de longitud en experimentos con colisionadores. Eso significa que los preones deben estar confinados dentro 10 − 18 my el principio de incertidumbre implica una incertidumbre correspondientemente grande en el impulso. Esto sugeriría que el estado ligado del preón tiene una energía alta y, por lo tanto, una masa alta, ciertamente más alta que la masa del electrón. Hay formas de evitar esto, por lo que no es una prueba de que el electrón no sea un estado ligado. Sin embargo, las formas de evitar una masa excesivamente alta son un poco artificiosas y lo serán aún más a medida que exploremos escalas de longitud cada vez más pequeñas.

Un electrón libre no puede absorber un fotón, mientras que el sistema combinado de un electrón y un protón puede absorber un fotón. ¿Podemos entonces usar la espectroscopia para sondear si una partícula tiene una estructura interna? Parece que un estado ligado, debido a las condiciones de contorno, produce niveles de energía discretos, mientras que un estado libre, como un electrón libre, tiene un nivel de energía continuo. ¿Se pueden usar para sondear la estructura interna de las partículas?

No se puede "probar" que el electrón tenga o no una estructura interna. Todo lo que puede hacer son experimentos de colisión con las energías disponibles para usted. En este sentido, el ILC (International Linear Collider) propuesto, si se construye, proporcionará una nueva mirada sin precedentes al electrón (y al positrón).

El electrón tiene un momento dipolar magnético y un espín intrínseco. Ambos fenómenos necesitan una extensión y una estructura y, por lo tanto, el electrón debe tener una estructura interna.

Que hasta que sepamos que no hemos encontrado esta estructura tiene que ver con nuestras capacidades para construir el instrumento adecuado.

"Ambos fenómenos necesitan una extensión y una estructura y, por lo tanto, el electrón debe tener una estructura interna". [cita requerida] La teoría estándar del campo cuántico no tiene problemas con tener partículas puntuales con espín intrínseco ("intrínseco" significa precisamente que esto *no tiene nada que ver con su extensión).
El espacio de Hilbert bidimensional que se necesita para describir el giro no requiere algún tipo de extensión espacial para estar allí. Está bien que algo sin estructura interna tenga un espacio de estado de muchas dimensiones.
ver ¿Dónde codifican los campos cuánticos la información de espín? . Spin no requiere que una partícula tenga una estructura extendida. Me temo que tu respuesta es simplemente incorrecta.
¿Cómo probamos o refutamos que una partícula no tiene estructura interna? [duplicar]
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