¿Por qué los físicos dicen que las partículas elementales son partículas puntuales?

Por ejemplo, un electrón, tiene masa y carga, pero se considera que tiene masa puntual y carga puntual, pero ¿por qué? ¿Por qué se supone que tienen carga y masa en un solo punto infinitamente pequeño en el espacio? ¿No nos muestra QFT que las partículas como puntos no son realmente puntos sino excitaciones extendidas de campos?

Pero también pregunto por qué se consideran cargas puntuales y masas puntuales.
Esta suposición explica casi todas las interacciones y procesos conocidos hasta la fecha. Por lo tanto, es una buena suposición.
Para enfatizar un punto más allá de la excelente respuesta de @garyp: lo que los físicos quieren decir con "partícula puntual" es que los conmutadores de la teoría del campo son triviales (0) en cualquier lugar excepto para los operadores definidos en el mismo punto del espacio-tiempo. No significa que pequeñas bolitas estén volando. La teoría de campos es simplemente local, al igual que las ecuaciones de Maxwell son locales. La teoría de cuerdas desafía esa suposición y obtiene resultados extremadamente interesantes, aunque hasta ahora físicamente no muy útiles. ¡Tenga en cuenta que incluso una teoría fundamental puntual produce objetos no puntuales como núcleos y átomos!
"Eso no significa que pequeñas bolitas estén volando". - Por cierto; ¿Por qué no desarrollar eso en forma de una respuesta?

Respuestas (1)

Los experimentos de dispersión se pueden utilizar para determinar el tamaño de una partícula. Los resultados para un objeto extendido son diferentes a los de una partícula puntual. Pero todos estos experimentos de dispersión dependen de que la partícula de la sonda se "acerque" al objeto de dispersión. En el caso de los electrones, eso significa lanzar la sonda con suficiente energía para superar la repulsión de Coulomb... y "acercarse". Qué tan cerca depende de la energía de la partícula sonda. Pero hay un límite en la energía que se le puede dar a la sonda, así que hay un límite en lo "cerca" que puede estar la sonda. En consecuencia, no podemos saber qué sucede a una distancia menor que algún valor.

Los mejores experimentos de dispersión realizados con electrones hasta la fecha muestran un patrón de dispersión idéntico al de una partícula puntual.

Eso no significa que en realidad sea una partícula puntual, solo significa que, hasta donde sabemos, lo es. Ningún experimento hasta la fecha, de dispersión o de otro tipo, ha mostrado signos de un tamaño para el electrón. Tanto nuestra teoría como nuestros experimentos están contentos... por ahora... con la noción de que el electrón es (más exactamente: se comporta exactamente como) una partícula puntual.

Solo por diversión, ¿conoces el estado actual del arte para la dispersión de electrones? Perdí la pista hace mucho tiempo...
@JonCuster Me temo que no. Le pregunté a Google y me informó 10 − 18 metro. Ese es 1 / 1000 del tamaño de un protón.
¡Muchas gracias por esto!
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