Одна из любимых субатомных частиц всех, кто познает строение материи - это, безусловно, электрон. Каких только разговоров про него не было. И что он не существует вовсе, и что это иллюзия, и что он не частица. Всё это мы уже обсуждали и в каждой такой страной версии есть доля реальной науки.
Теперь вот поговорим про размеры электрона. И тут, как всегда, всё невероятно интересно. Почти уверен, что вы обратитесь к табличным данным из учебника.
Что же, вы будете правы, если рассматривать электрон как самую обычную частицу. Такая циферка и правда есть. Но мы-то с вами знаем про его странную природу и про то, что школьная программа почему-то не рассказывает о самом интересном.
Поскольку электрон не является “шариком” с четко определенной границей, его радиус - это скорее теоретическая величина, основанная на различных физических моделях. Будет уместно сказать, что у электрона просто нет размера.
Вот несколько наиболее распространенных подходов к определению радиуса электрона:
- Классический радиус электрона: Эта величина получается из классической теории электромагнетизма. Она равна приблизительно 2.8179403227×10−15 метра. Однако эта величина не соответствует действительности, так как она не учитывает квантовую природу электрона.
- Комптоновская длина волны: Эта величина определяется как отношение постоянной Планка к массе электрона, умноженное на скорость света. Она равна приблизительно 2.42631023867×10−12 метра. Комптоновская длина волны может рассматриваться как минимальный размер, который можно приписать электрону.
- Размер электрона в Стандартной Модели: Согласно Стандартной Модели физики элементарных частиц, электрон - это точечная частица, то есть его размер равен нулю.
Важно понимать, что радиус электрона - это не просто “размер” в обычном смысле слова, а скорее величина, которая характеризует его квантовое поведение.
Экспериментально определить размер электрона с высокой точностью крайне сложно, поскольку он намного меньше, чем можно измерить даже с помощью современных инструментов.
Представьте, что вы пытаетесь измерить размер тени. Электрон также есть, у него есть форма, он взаимодействует с миром, но когда вы пытаетесь определить его точные размеры, он становится... неуловимым. Это размазанность вероятности, квантовый фантом, который бросает вызов нашей классической интуиции.
Длина Планка, которую можно рассматривать как сопоставимый размер - это наименьшая теоретически измеримая длина, фундаментальный предел нашей Вселенной. Но "размер" электрона, если его вообще можно так назвать совсем другое дело. Это не физическое измерение в том же смысле, что и ширина волоса или диаметр планеты. Это мера области, где мы, скорее всего, найдем электрон, туманное облако существования частицы, а не точка.
Чем больше вы пытаетесь определить его местонахождение, тем больше он, кажется, смещается и ускользает. Это не значит, что электрон бесконечно мал или что его вообще не существует. Это означает, что его размер не является четко определенным понятием в классическом смысле. Это квантовая сущность, управляемая законами вероятности и неопределенности, область, где наши повседневные представления о размере и положении рушатся.
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта! Там самое интересное по теме.
✅ Поддержать проект монеткой или задать вопрос можно тут! Здесь же я публикую фрагменты будущей книги, которую могут читать подписчики
👉💖 Ставьте лайки материалу, подписывайтесь на проект! И не забывайте нажать на ДЗЕН-колокол 🔔