电子是不是比夸克小?

将来会找到比夸克更基本的粒子吗
如果电子比夸克小,为什么夸克被认为是构成物质的基本单元呢

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5个答案
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LePtC物理学博士生

2014-03-13 01:33

电子和夸克都是基本粒子,目前我们认为基本粒子是没有结构的点粒子。

但是...






但是这不科学!
点电荷的势能 V(r) ∝ 1/r 吧,那 r=0 时岂不是无穷大了嘛?
这可是物理,不是数学!
(数学: 又黑我!)

实际上我们不可能无限接近电子,你拿电子去测电子会碰到泡利不相容原理吧,测出的结果会包含不确定度关系吧... 总之,目前的物理学只能解释到某个不为零的 r 为止,再靠近就不知道了...

那么一直靠近电子会出现什么情况呢?
#这是一个QED的活#...
(QED:又是我的活?)

好的,我在上面那个链接里讲过了巡行耦合常量,当我们探测得非常接近电子的核心时,会观察到电子的有效电荷量增大,那么QED中电荷的势能 V(r) 就要做如下修正:

Q(r) 是个复杂的分段函数我就不写出来了...

总之这个函数画出来会出现一个很奇葩的情况:r 还没走到 0时势能就发散到无穷了!

这就是 QED中坑爹的朗道奇点(Landau singularity),不能通过重整化来消除,是不是 QED 理论本身的问题现在还未知...

不过物理学家们目前还不怎么操心这个,因为发散的位置

卧槽!
你一定是在逗我!
这辈子没见过这么大的数量级!
10^-35m以下就要开始考虑量子引力了好嘛!
这能量甩普朗克能标好几条街了好嘛!
那我还操心个喵啊!

。。。。。。


物理学家:我有特殊的(mei)卖(jie)萌(cao)技巧 ...



然后咱们再说夸克。
强子都是由夸克构成的啊,难不成你觉得电子还能构成夸克?
夸克有没有可能是由电子(或者说轻子)构成的呢?这个问题现在还真有答案,那就是没这回事...

因为...






夸克和轻子其实是同一种粒子!

很震撼有木有!

壮哉我大统一理论!

大统一理论将所有的费米子(轻子和夸克)当成一组粒子来考虑,将色的三维空间和电弱的二维空间扩展成统一的五维空间,在 10^15 GeV 的能量上,轻子和夸克是同一类粒子,可以相互转化,重子数 B 和轻子数 L 也不再分别守恒,必须在一起考虑(B-L)才守恒。然后在低能的情况下,对称性发生破缺,才分出了夸克和轻子。

(大统一理论很萌哒 你们不许想歪 ...)

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据说电子可以继续分成自旋子和空穴子,不知道是不是这样...

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不觉得粒子物理越搞越迷糊了么?理论上的东西实验中找不到;实验做出来的结果或天文观察现象没法用理论解释……是否要思考一下返璞归真。physicshelpforum.com/philosophy of physics

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off topic
据俺所知, 即便我们已经知道有电子这种东西很久很久了, 但电子的内部结构还不得而知. 也许电子内部像质子那样, 由几个更小的未知粒子构成, 也许电子的内部如原子那样, 也许电子内部就是浆糊, 抑或是弦?另外, 像比电子大的多的W/Z的内部结构貌似现在也没弄清楚.

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