¿Por qué los físicos piensan que el electrón es una partícula elemental?

Créanme, la gente ha dedicado mucho tiempo a crear modelos compuestos del electrón, sin mucho que mostrar. Por ejemplo, vea el preón .

Los experimentos de dispersión de alta energía han demostrado que el radio de carga del electrón es muy pequeño y, sin embargo, la masa en reposo del electrón también es muy pequeña. Es difícil (aunque no imposible) lograr ambos en un modelo compuesto.

¿Por qué los físicos piensan que el electrón es una partícula elemental?

Porque:

1) El modelo estándar considera las partículas elementales de los leptones. Dado que describe con gran éxito la mayoría de los datos recopilados por los estudios de física de partículas, no hay razón para cuestionar la hipótesis de los leptones elementales.

2) los experimentos que prueban la composición de los leptones solo dan límites más bajos para la escala de apariencia de la composición. Véase, por ejemplo, esta publicación reciente de datos del LHC para electrones y muones.

La región de exclusión en la escala de composición Lamda y la masa del leptón excitado M el espacio del parámetro se extiende más allá de los límites previamente establecidos. Para L = M, las masas de leptones excitados se excluyen por debajo de 1070 GeV/c2 para e^* y 1090 GeV/c2 para mu^* con un nivel de confianza del 95 %.

La composición es completamente impopular entre los teóricos, pero varios experimentadores continúan probándola cuando hay nuevos datos disponibles, que es como debería ser.

Piensan que los leptones y los quarks son elementales porque eso es lo que les dicen los experimentos. Sin embargo, este no tiene por qué ser el caso.

En el modelo de Rishon, los quarks y los leptones se construyen a partir de solo dos (bueno, en realidad cuatro, incluidas sus antipartículas) partículas verdaderamente elementales (no se puede hacer eso con menos):

-El T-rishon (T) Carga
eléctrica$+\frac 1 3$
Carga de color ordinaria$r$,$g$, y$b$
Hiper carga de color$hr$,$hg$, y$hb$

-La V-rishon (V) Carga
eléctrica$0$
carga de color$\bar r$,$\bar g$, y$\bar b$
Hiper carga de color$hr$,$hg$, y$hb$

A partir de estas dos partículas (y sus antipartículas) se pueden construir todos los quarks y leptones y todas las reacciones entre partículas subatómicas se pueden describir en términos de estas partículas.
Sin embargo, las partículas portadoras de fuerza no se consideran excepto las portadoras de fuerza de la fuerza débil. También se consideran una combinación de T- y V-rishons, lo que implica que la fuerza débil no es una fuerza fundamental sino una fuerza residual, como la antigua fuerza nuclear fuerte (mediada por piones) ahora se considera un residuo. fuerza.

La fuerza hipercolor es la más fuerte de las cuatro.
El hecho de que los T-rishons y los V-rishons tengan cargas de colores opuestos es responsable de los colores de los quarks. Tomemos el quark down por ejemplo:
su carga es$-\frac 1 3$, y está compuesto por un anti-T-rishon y dos anti-V-rishon:
down quark=$\bar T\bar V\bar V$, lo que significa que las cargas de color de$\bar T$y$\bar V$cancelar y un cargo de color$r$,$g$, o$b$estará allí debido a$\bar V$. Está claro que este quark tiene una carga eléctrica de$-\frac 1 3$debido al anti-T-rishon$\bar T$.

El decaimiento del protón se debe a un reordenamiento entre los nueve rishons contenidos en el protón. El protón consta de dos quarks up (cada uno de los cuales está formado, en el Modelo Rishon, por dos T-rishons y un V-rishon:$TVV$) y un quark down (que ya vimos:$\bar T\bar V\bar V$).

Decaimiento de protones:

$$p^+ \to e^+ + \pi^0,$$

que se traduce en idioma rishon a:

$$TTV/TTV/\bar T\bar V\bar V \to TTT + TVV/\bar T\bar V\bar V.$$

entonces un$T$y un$V$han intercambiado en el protón. Debido a que el protón tiene una vida útil muy alta, se pueden hacer predicciones sobre las fuerzas hiperfuertes.

Se pueden dar muchos más ejemplos. Cuando los experimentadores pueden aumentar la energía de colisión en los aceleradores, estoy convencido de que esta subestructura se vuelve visible. El modelo es demasiado bueno para no ser verdad. Por supuesto, el modelo tiene sus fallas, pero estas pueden superarse con el tiempo.

El modelo tiene más ventajas, pero creo que no es apropiado discutirlas aquí.