¿Un solo electrón?

Si es cierto que un electrón puede estar en cualquier parte del cosmos en un momento dado, entonces, ¿es teóricamente posible que solo haya un electrón, en lugar de múltiples electrones en el cosmos? Si no es así, agradecería que alguien pudiera señalar dónde puedo haber entendido mal algo en lo que respecta a las propiedades fundamentales de los electrones.

Relacionado: physics.stackexchange.com/q/391/2451 y enlaces allí.

Respuestas (3)

La idea de que podría haber un solo electrón se originó cuando John Wheeler señaló que un positrón es lo mismo que un electrón moviéndose hacia atrás en el tiempo. Todos los electrones y positrones podrían ser un solo electrón zigzagueando hacia adelante y hacia atrás en el tiempo.

Sin embargo, esta idea precedió al desarrollo de la electrodinámica cuántica y QED cambió por completo la forma en que pensamos sobre los electrones. En QED hay un campo cuántico de electrones que impregna todo el espacio-tiempo, y los electrones son solo excitaciones en este campo. Si añadimos un cuanto de energía al campo de electrones, aparece como una partícula, es decir, un electrón. Agregue un segundo cuanto de energía y tenemos dos electrones, y así sucesivamente. Del mismo modo, si se quita un cuanto de energía del campo, desaparece un electrón.

Este proceso permite que se creen y destruyan electrones y otras partículas. Por ejemplo, cada vez que un núcleo de carbono 14 se desintegra, crea un electrón (y un antineutrino que se requiere para conservar el número de leptones) y el número de electrones en el universo aumenta en uno. Por el contrario, cada vez que un núcleo de magnesio 23 se desintegra, crea un positrón, y ese positrón puede aniquilar un electrón y reducir el número de electrones en el universo en uno.

Entonces, el objeto fundamental ahora es el campo cuántico de electrones en lugar de los electrones, que son solo excitaciones en él. Ya no tiene sentido argumentar que podría haber un solo electrón, porque el número de electrones no es una cantidad conservada.

Si es cierto que un electrón puede estar en cualquier parte del cosmos en un momento dado,

No, no es una afirmación verdadera. El verdadero enunciado de la mecánica cuántica es que

existe la probabilidad de que un electrón pueda estar en cualquier parte del cosmos en un momento dado

Esta probabilidad es infinitesimalmente pequeña, por lo que la probabilidad de que los átomos puedan evolucionar es prácticamente cero. Así que ni siquiera es teóricamente posible. Su malentendido proviene de ignorar las probabilidades que provienen del marco básico de la mecánica cuántica .

Es improbable que solo haya 1 electrón ya que hay muchos protones que requieren varios electrones para neutralizar la carga de las moléculas.

@GigiButbaia Esa es su teoría, yo tengo la mía.