¿Es el efecto Hall cuántico fraccional una prueba de que los leptones son partículas compuestas?

El efecto Hall cuántico fraccional (FQHE) es un fenómeno físico en el que la conductancia Hall de los electrones 2D muestra mesetas cuantizadas con precisión en valores fraccionarios. ¿Debería considerarse esto evidencia de que los electrones son compuestos?

Respuestas (1)

No, no es una prueba de eso. Como demostró Robert Laughlin,

http://en.wikipedia.org/wiki/Laughlin_wavefunction

uno puede escribir explícitamente una función de onda que involucre electrones, partículas con carga | mi | , que reproduce todas las observaciones fraccionarias. Obtuvo un premio Nobel por esta función de onda en 1998.

Puede ser útil notar de forma preventiva que el efecto Hall fraccional es un efecto de larga distancia. En física, al menos hasta la escala de Planck, la dinámica de larga distancia se deriva de la dinámica de distancia más corta. En lenguaje sencillo, los objetos más grandes se componen de bloques de construcción más pequeños (e interacciones entre ellos), no al revés.

Para los electrones, incluidos los del efecto Hall cuántico fraccional, se puede demostrar experimentalmente que las partículas de corta distancia (reveladas por colisiones de alta energía) son electrones de carga | mi | . Para los hadrones, uno puede repetir los mismos experimentos y ver que las partículas fundamentales de corta distancia son quarks con cargas tales como + 2 | mi | / 3 o | mi | / 3 . Por lo tanto, las situaciones son fundamentalmente diferentes, aunque cada partícula, independientemente de la carga, puede crear varios estados ligados y manifestarse en formas que "parecen" una carga diferente a distancias más largas.