¿Por qué se permite que las cargas eléctricas sean tan ligeras pero los monopolos magnéticos tienen que ser tan pesados?

Mi pregunta tiene dos partes.

  1. ¿Cuál es el origen del campo eléctrico de una carga eléctrica y por qué el electrón puede tener una masa tan pequeña? Mientras que, por otro lado, para que un monopolo magnético cree un campo magnético, ¿debe ser tan pesado?

  2. Y si el monopolo magnético es un hadrón, ¿cuáles son las partículas elementales que lo constituyen? ¿Qué es equilibrar estas energías para que las cargas no exploten?

Una respuesta simple de nivel de pregrado servirá.

Respuestas (1)

Una respuesta que el profesor Lenny Susskind dio a una audiencia que no era física en Stanford en junio de 2012 fue así (de memoria y algunas notas muy breves que tomé):

La carga de un electrón es   α   ≈   1 / 137   lo que significa que el 99% del electrón es solo el electrón desnudo, mientras que aproximadamente el 1% del tiempo es un electrón más un fotón virtual.

Mientras que la carga en un monopolo magnético sería 1 / α   ≈   137 por lo tanto, el monopolo magnético tendría alrededor de 100 componentes en promedio, como muchos fotones, corriente, etc. Por lo tanto, el monopolo magnético sería una partícula compuesta y muy pesada debido a todos los campos y componentes fuertes.

No culpes a Lenny por ningún error, podría ser mi memoria/notas equivocadas. Creo que el número adimensional α es un sustituto razonable de la carga eléctrica, ya que es la constante de acoplamiento utilizada para calcular las conexiones entre electrones y fotones. Similarmente, 1 / α sería el acoplamiento entre monopolos magnéticos y fotones.

Esto está bien, pero el gran acoplamiento no significa que obtenga 100 constituyentes en promedio.
@RonMaimon: Eso es lo que dijo Lenny, pero recuerde que era una audiencia demasiado grande que no era física, por lo que tuvo que simplificar y simplificar para ellos. Por cierto, ¿sabes algo más sobre cuáles podrían ser los constituyentes además de los fotones virtuales? Estoy bastante seguro de que dijo corrientes, pero ¿qué significaría eso? ¿Es una corriente un par virtual e+/e-? ¿Qué otros constituyentes podría haber además de los fotones y los pares de fermiones de partículas cargadas virtuales?
Solo puede calcular la energía en el campo B solo. No se filtra en el registro hasta que la longitud de onda Compton del monopolo, o la escala de estructura del GUT, es un solitón, lo que sea más grande, por lo que obtienes una gran masa electromagnética pura. Esto se puede considerar como fotones virtuales enlazados, pero ¿por qué complicar la vida? Es solo energía B ^ 2
Gracias, Ron. Entonces, ¿Lenny estaba equivocado o solo estaba exagerando?
Simplemente se estaba tomando la libertad del divulgador: se le permite decir lo que quiera en los medios sin comentarios que no son de Internet, ya que no hay arbitraje. Es preciso, pero es una forma pintoresca no tan útil de decir las cosas. Tal vez tenía algo preciso en mente, no puedo imaginar qué es. Creo que su material popular es extremadamente preciso en lo que respecta al material popular.
¿Por qué se permite que las cargas eléctricas sean tan ligeras pero los monopolos magnéticos tienen que ser tan pesados?
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