¿Por qué la carga generalmente es transferida por electrones?

Como todo físico sabe, en mecánica cuántica y relatividad, se ha aceptado que el campo y la energía de masa son dos elementos separables. En la relatividad general, la gravedad se reemplaza por el espacio-tiempo, por lo tanto, no es una fuerza fundamental.

Esta pregunta surge ¿cómo la materia produce sus campos? Esta pregunta surge ¿cómo la materia produce sus campos? Por ejemplo, un electrón tiene dos campos eléctricos y gravitacionales a su alrededor. En general, ¿qué relación hay entre las partículas y sus campos? La física moderna no puede responder estas preguntas, pero la teoría CPH sí. Centrémonos en el siguiente elemento:

En electrodinámica cuántica (QED), una partícula cargada emite partículas de fuerza de intercambio continuamente. Este proceso no tiene efecto sobre las propiedades de una partícula cargada, como su masa y carga. ¿Cómo es explicable? Si una partícula cargada como generador tiene una salida conocida como fotón virtual, ¿cuál será su entrada?

La última pregunta se centra precisamente en fotones y partículas cargadas. En mecánica cuántica, el concepto de una partícula puntual se complica por el principio de incertidumbre de Heisenberg, porque incluso una partícula elemental, sin estructura interna, ocupa un volumen distinto de cero. De acuerdo con la mecánica cuántica de que el fotón y el electrón son partículas no estructuradas, no podemos responder las preguntas sin respuesta.

Hay muchos artículos que muestran que el fotón tiene un límite superior de masa y carga eléctrica, que son consistentes con las observaciones experimentales. Las teorías y experimentos no se han limitado a fotones y también se incluirán gravitones. Para la gravedad ha habido debates vigorosos sobre incluso el concepto de masa de reposo de gravitones.

En las últimas décadas, se discute la estructura del fotón y los físicos están estudiando la estructura del fotón. Alguna evidencia muestra que el fotón consiste en cargas positivas y negativas. Además, un nuevo experimento muestra que la probabilidad de absorción en cada momento depende de la forma del fotón, también los fotones tienen unos 4 metros de largo, lo que es incompatible con el concepto no estructurado.

Para estudiar y comprender la estructura de fotones y electrones, primero debemos describir la relación entre la energía gravitacional y la energía del fotón, y luego debemos revisar la producción de pares y la desintegración. El cambio de frecuencia del fotón en el campo gravitacional ha sido demostrado por el experimento Pound-Rebka. Cuando el fotón cae una distancia igual y hacia la tierra, de acuerdo con la ley de conservación de la energía tenemos:

Cargas de color y color magnético

Un fotón con la energía más baja posible también transporta campos eléctricos y magnéticos. Por lo tanto, las características de los gravitones ingresados ​​en la estructura del fotón deben comportarse de una manera que, junto con la explicación de la energía del fotón, describa el aumento en la intensidad de los campos eléctricos y magnéticos. En otras palabras, algunos de estos gravitones causan un aumento del campo eléctrico del fotón y otros gravitones aumentan la intensidad de los campos magnéticos. Además, no solo un fotón en el nivel más bajo de su energía está formado por algunos de los gravitones, sino que también sus miembros formados tienen propiedades eléctricas y magnéticas que se llaman carga de color y color magnético en la teoría CPH. El siguiente paso es especificar las cargas de color y los colores magnéticos en los que se obtiene prestando atención al menos al cambio en la energía del fotón en un campo gravitacional mientras se mueve hacia el cambio de gravedad azul.

Al producir campos eléctricos positivos y negativos, se forman dos campos magnéticos alrededor de los campos eléctricos que se forman. Por lo tanto, se harán dos grupos de colores magnéticos. Entonces la matriz CPH se define de la siguiente manera:

La matriz CPH muestra la energía de menor magnitud de un fotón.

Energía Sub-Cuántica (SQE)

Utilizamos la matriz CPH para definir energías sub cuánticas positivas y negativas de la siguiente manera: la primera columna de la matriz CPH se define energía sub cuántica positiva y la segunda columna de la matriz CPH se define energía sub cuántica negativa, entonces;

La cantidad de velocidad y energía de las energías sub cuánticas positivas y negativas son iguales, y la diferencia entre ellas solo está en el signo de sus cargas de color y dirección de flujo de color magnético.

Fotones virtuales

Hay dos tipos de fotones virtuales, fotones virtuales positivos y negativos que se definen de la siguiente manera:

Un fotón real está formado por un fotón virtual positivo y un fotón virtual negativo:

Allí, n y k son números naturales. Hasta ahora, la producción de energía electromagnética (fotones) se describió mediante el uso del desplazamiento azul gravitacional, en fenómenos inversos, los fotones se descomponen en fotones virtuales negativos y positivos. En el desplazamiento al rojo, los fotones virtuales también se descomponen en energías sub cuánticas positivas y negativas ( SQE s), y las energías sub cuánticas (SQE) también se descomponen en cargas de color y colores magnéticos. Las cargas de color y los colores magnéticos se separan, pierden su efecto entre sí y se convierten en gravitones. Además, existe una relación entre el número de SQEs en la estructura del fotón y la energía (también frecuencia) del fotón.

Entonces, los fotones son una combinación de fotones virtuales positivos y negativos. El fotón es un dipolo eléctrico muy débil que es consistente con la experiencia y se afirman estos artículos. Además, esta propiedad del fotón (dipolo eléctrico muy débil) puede describir la energía de absorción y emisión por partículas cargadas.

En los días de Einstein, las fuerzas fuertes y débiles aún no se habían descubierto, pero encontró la existencia de incluso dos fuerzas distintas, la gravedad y el electromagnetismo, profundamente preocupante.

Electrodinámica sub cuántica

Considere una partícula cargada (por ejemplo, un electrón) que crea un campo eléctrico alrededor de sí misma y que constantemente está propagando (propagando) fotones virtuales. El dominio de propagación de este campo eléctrico es infinito. Según las leyes físicas bien conocidas, no hay cambio en la carga eléctrica y la masa de partículas cargadas al emitir fotones virtuales que transportan fuerza eléctrica (y también transporta energía eléctrica). Por lo tanto, tenemos una máquina permanente en la que conocemos su producción, pero no sabemos acerca de su mecanismo y consumible y no hay información en este caso. Solo se dice que hay un campo eléctrico alrededor de cualquier partícula cargada. Cómo se crea este campo, cuál es su interacción con otros campos eléctricos y no eléctricos, incluida la gravedad, no se dice nada, es decir, no hay explicación.

Aquí, de acuerdo con las energías sub cuánticas negativas y positivas, se analiza el mecanismo para generar campos eléctricos, la dinámica de atracción y repulsión entre partículas cargadas.

El electrón es un conjunto de cargas de color negativas que son preservadas por el campo electromagnético debido a los colores magnéticos que lo rodean. Esta esfera rotacional (electrón giratorio) está a la deriva (flotando) en un mar de gravitones y, como ya se explicó, los gravitones se convierten en cargas de color positivas y negativas cerca del electrón. Hay la misma explicación para positron. Efectos electrónicos sobre las cargas de color existentes a su alrededor al tener dos propiedades especiales. El electrón tiene un estado de giro continuo que puede crear un campo eléctrico que se forma de cargas de color en movimiento, luego se producen colores magnéticos y luego se preparan las condiciones para producir energías sub cuánticas. Las cargas de color positivas se absorben hacia los electrones, pero el campo magnético a su alrededor es repelente de las cargas de color positivas. Al girar el movimiento del electrón, una cantidad de cargas de color positivas se compactan y convierten en fotón virtual positivo y (+) y son repelidas por su campo magnético circundante. Del mismo modo, el positrón absorbe las cargas negativas de color y su campo magnético circundante compacta las cargas negativas de color y las propaga como fotón virtual negativo y (-). Por lo tanto, podemos definir un operador que exprese el proceso de producción de fotones virtuales positivos por electrón. Si mostramos a este operador como sigue los efectos sobre el electrón y es respecto al tiempo de y (+), significa que crea el portador de la fuerza electromagnética positiva, entonces tenemos:

Donde a, es un número natural. De la misma manera, el positrón se comporta como un electrón que es similar a un generador y produce y propaga fotones virtuales negativos (Figura) y luego tenemos:

Cuando y (+) del electrón llega al área 2 del positrón, se combina con y (-) se crea un fotón real y el positrón acelera hacia el electrón. El mecanismo similar ocurre para el electrón.

Cuando un dipolo eléctrico giratorio (fotón) llega a la vecindad de una partícula cargada giratoria (como los electrones), se absorben entre sí. De hecho, el electrón es una forma real de un fotón virtual negativo.

Aquí se consideró solo una ruta, se supuso que el fotón virtual positivo se mueve en una ruta específica y va desde el lado del electrón hacia el positrón y se combina con el fotón virtual negativo producido por el positrón y acelera al positrón que aparentemente no es consistente con el cuántico mecánica. Porque en la mecánica clásica, solo un camino indica el movimiento de la partícula, mientras que todos los caminos para una partícula en la mecánica cuántica pueden considerarse, incluso rutas que son similares a la ruta clásica. Sin embargo, no es cierto, un fotón virtual positivo puede moverse en todas las rutas posibles para llegar al positrón o no. Es importante que no solo el electrón produzca y emita fotones virtuales positivos continuamente, sino que también muchos fotones virtuales positivos se muevan en el campo eléctrico del electrón, cada uno de ellos ha estado ingresando al área 2 del positrón, haría la misma acción como se describió anteriormente. Es importante que comprendamos el mecanismo de esta acción y expliquemos de una manera que sea consistente con las leyes básicas de la física.

Nota: Con el descubrimiento de partículas cargadas y campos eléctricos, se supuso que la partícula cargada y los campos circundantes son los mismos. Nuestro examen muestra que el electrón produce un fotón virtual positivo, emite y empuja las cargas negativas, porque cada partícula cargada negativa se comporta sobre la otra, lo mismo que el electrón y produce una partícula virtual positiva. Del mismo modo, las partículas cargadas positivas, como el positrón, también proporcionan un campo eléctrico negativo que impulsa el fotón virtual positivo.

Energía sub cuántica y diagramas de Feynman

En la electrodinámica cuántica, las partículas cargadas (por ejemplo, electrón y positrón) tienen interacción entre sí a través de la propagación y absorción de fotones (partículas que transportan fuerza electromagnética) y estas interacciones están justificadas por el Principio de incertidumbre. Incluso los diagramas de Feynman son una representación para describir procesos físicos. Mientras que mediante el uso de energías sub cuánticas y fotones virtuales positivos y negativos, la interacción entre partículas cargadas es explicable como análisis físico y cálculos matemáticos. Por ejemplo, observe la repulsión de dos electrones (figura).

Nota importante: tanto el fotón real como el fotón virtual son portadores de energía, pero hay una diferencia general entre ellos, el campo eléctrico no es efectivo en el fotón real (de hecho, no tiene un efecto considerable), pero sí afecta al fotón virtual.

El fotón virtual es la fuerza portadora, pero cuando esta fuerza es convertible en energía que se combina con el fotón virtual opuesto. Un fotón virtual repele el mismo fotón virtual y absorbe el fotón virtual opuesto. Además, debe tenerse en cuenta que el fotón virtual es parte del fotón real, y como un fotón real tiene masa.

Leer más: Revisión adaptativa de tres preguntas fundamentales en física

Generalización de la ecuación y el mar de Dirac

Mira de qué está hecha la materia normal:

  • Átomos

Los átomos están hechos de:

  • Protones y neutrones (es decir, quarks) en el núcleo
  • Electrones

Ahora, los electrones son aproximadamente 1800 veces más ligeros que los protones (y los neutrones), por lo tanto, el centro de masa en un átomo está prácticamente en el centro del núcleo.

Como son tan pesados, los núcleos son mucho más difíciles de mover que los electrones.

Además, cuando los átomos se juntan, los electrones ya no tienen niveles discretos (al menos por aproximación) sino que forman “bandas de energía” continuas.

Ahora, los electrones para “moverse” deben ser para ir a “saltar / túnel a niveles vacíos” que están preferiblemente cerca tanto enérgicamente (por lo que necesitan poca energía para hacerlo) como espacialmente (recuerde que el túnel disminuye exponencialmente con la distancia).

Además, los electrones en los conductores suelen estar fuertemente deslocalizados, lo que significa que su función de onda puede ser bastante grande espacialmente (¡incluso micras!)

Sin embargo, los núcleos realmente no forman tales bandas de energía. Y sus niveles de energía están bastante “muy lejos” energéticamente (es decir, requieren mucha energía para ser promovidos, en comparación con los electrones). También los núcleos suelen estar bastante localizados.

Cuando tiene un material con una banda medio llena, es decir, muchos niveles de energía a los que los electrones en los estados llenos pueden saltar fácilmente casi sin costo de energía , entonces tiene un conductor como un metal.

En resumen:

  • Los electrones en los metales están fuertemente deslocalizados, por lo tanto, “ocupan” un volumen relativamente grande en comparación con los núcleos.
  • Los electrones generalmente pueden hacer un túnel a un nivel libre para moverse. En los conductores, este túnel es muy fácil si aplica incluso un campo pequeño.
  • Los núcleos suelen estar localizados y sus niveles de energía muy separados en comparación con los electrones.

Además, el movimiento de los núcleos interrumpirá el material mucho más. ¡Los núcleos se dispersarán entre sí mucho más fácilmente de lo que dispersan electrones o que los electrones se dispersan entre sí!

Por supuesto que hay excepciones. En algunos materiales hay movimientos iónicos presentes. Por ejemplo, en las perovskitas híbridas, como el haluro de plomo de metilamonio, los aniones negativos pueden moverse mucho (aunque mucho más lentamente que los electrones). Por lo tanto, las corrientes iónicas también son posibles, pero son mucho más lentas que las corrientes de electrones.

Las dos partículas relevantes aquí son protones (carga positiva) y electrones (carga negativa). De estos, uno generalmente encuentra solo carga transportada por electrones.

Esto ocurre porque los electrones están más ‘dispuestos’ a moverse. Específicamente, para que los protones transfieran una carga, primero debes sacar esos protones del pozo potencial en el que se encuentran (de la Fuerza Nuclear Fuerte). Por el contrario, solo el potencial de coulomb retiene los electrones.
Aunque esto no cuenta toda la historia, puede comprenderlo al observar que la fuerza que mantiene los electrones en un átomo particular (la fuerza de coulomb) es mucho más débil que la que une los protones a un átomo en particular. Por lo tanto, es mucho más “fácil” separar un montón de electrones que obtener protones.