Этот вопрос может вызвать много путаницы. Попробуем ответить, но учтите, что я сильно упрощаю.
Я сначала отвечу на второй вопрос. Да, все электроны идентичны, как идентичны, например, все звуки. Чего от этого можно ожидать? Звуки могут быть громкими или тихими, скрипящими или приятными, и поэтому уже вовсе не идентичными. Но я имею в виду, что все звуки работают одинаково. Все они представляют собой волны в некоторой среде (скажем, в воздухе для простоты), и можно использовать одни и те же уравнения, чтобы описать, как все они распространяются. Для физика такие детали на самом деле не имеют большого значения — просто немного измените некоторые из переменных, чтобы добиться желаемого звука. Но в сущности все звуки в основном одинаковы. То же самое и с электронами.
Между прочим, утверждение о том, что «все электроны идентичны» имеет более глубокий смысл, который выходит далеко за рамки поставленного вопроса.
Итак, что насчёт первого вопроса? Вернемся к звуку (в воздухе). Из какого «материала» состоит звук? Это не то, что в обычном понимании может доставлять людям дискомфорт, но это и не делает вопрос глупым. Проще говоря, звук — это возмущение в воздухе, по отношению к его идеализированному состоянию равновесия. Звук «состоит» из всех небольших различий (в частности, давления воздуха) в каждой точке между реальностью и нашим упомянутым равновесием. Эти различия и составляют наше «звуковое поле» (термин, который я только что придумал), и будут предоставлять нам всю информацию, необходимую для описания звука.
Точно так же «электрон» на самом деле не «состоит» из чего-либо. Вместо этого существует электронное поле, состояние равновесия которого в среднем оказывается равным нулю везде. Но когда фактическое состояние поля отличается от нуля, мы имеем электрон.
Однако легко увидеть, что моя аналогия работает не слишком хорошо. В самом деле, никогда не относитесь к любым аналогиям слишком серьёзно! Звуки затихают, а электроны каким-то образом остаются (по крайней мере, я на это надеюсь, поскольку я состою довольно во многом из них). Электроны также обладают всевозможными странными свойствами, которых нет у звуковых волн (уровни энергии, спин, запутанность и позитроны, и это лишь некоторые из них). Все они происходят из основного квантового поля, которое имеет очень специфические свойства, выведенные из бесчисленных экспериментов...
Я хочу прояснить здесь, что я не просто так бросаю слово «квантовый», чтобы сделать объяснение загадочным и жутким. Квантовая теория поля — это текущая теория того, как работает материя и является де-факто основой химии, биологии и так далее. Просто нет другого слова, чтобы точно описать это.
Это ставит второй вопрос: что собой представляет само квантовое поле? Честно говоря, этого никто толком не знает. Оно определённо не состоит из «вещей», как наша комната, наполненная воздухом. Но подумайте также о том, о чём вы спрашиваете в этом случае. Предположим, вы ничего не знаете о воздухе, но у вас есть математическая теория, которая очень хорошо описывает звук с точки зрения его отличия от некоторого состояния равновесия, но вы не можете измерить упомянутое состояние напрямую. Что вы могли бы сказать в таком случае о самом воздухе? Какой эксперимент, используя только звук, вы могли бы использовать, чтобы ответить на этот вопрос? На это не так просто ответить...
По материалам публикации (англ.).
Из комментариев
Существует ещё одна не слишком популярная теория, согласно которой вся вселенная занята только одним электроном (тот факт, что все электроны идентичны, иногда интерпретировали именно таким способом). Вероятно, эта концепция несостоятельна, потому что одна частица такого типа уже не сможет «запутаться» (имеется в виду квантовая запутанность) с другой частицей именно вследствие своего одиночества. И непонятно, что нового мы получаем от этой концепции с точки зрения общего понимания.
***
Поле — это математическая обработка наблюдаемых и измеренных свойств электрона. Электрон — это сфера пространства четырёх измерений и двух вращений, диаметр которой равен планковской длине.
***
На наше восприятие мира влияет на то, как мы его ощущаем, поэтому мы способны понять, как всё устроено, только переводя это в наше мировоззрение. Но такие «переводы» неизменно терпят неудачу как на атомарном, так и на универсальном уровне, и могут легко привести к недопониманию. Электрон — всего лишь одна из таких загадок, которая подобна описанию красного цвета слепому человеку. Он может понять общий смысл, но никогда не ощутит реальности...
