¿Qué pasaría si dos neutrones o dos electrones se contraen por completo? ¿Eso daría energía infinita?

De nuevo, estás pensando de manera clásica. El principio de incertidumbre de Heisenberg nos dice que a medida que miramos el espacio cada vez más finamente, los momentos asociados con cualquier partícula, y esto incluye nuestras llamadas ‘partículas virtuales’, se vuelven cada vez más inciertas; de hecho, cuanto más pequeño es nuestro volumen de espacio, más fluctuante es el momento se vuelve – el vacío clásico se convierte en este “océano asador” de enormes “olas de tsunami” con momentos incontrolables asociados con él – simplemente; el estado de vacío no se equipara en la mecánica cuántica, por lo que debe prescindir del concepto de estado de vacío en la física moderna. No es real

Habiendo dicho eso, el electrón en esta etapa, realmente nos parece en todos los experimentos, incluido el CERN, como verdaderamente puntual. Algunos nos harían creer, sin observación, que realmente son modos de vibración en una cadena de espacio-tiempo – ¡UGHHH!

Un neutrón parece tener un diámetro; del orden de 10 E-16 metros. Los primeros experimentos de dispersión revelaron, en colisiones de alto impulso, la estructura de tres ‘partons’ como los llamó Feynman. Una teoría cuantitativa de ‘quarks’ fue desarrollada más tarde por Gell-Mann et al. así que ahora vemos que el neutrón (y otras partículas elementales ‘compuestas’ como el Pi Meson) están compuestas de quarks verdaderamente puntiagudos que se mueven uno alrededor del otro en una pequeña ‘bola’ de espacio que define el diámetro de la partícula elemental. Apretar estos partones juntos violaría las reglas de energía y momento angular de la teoría, pero supongo que si pudieras preservar los ‘estados estacionarios’ cuánticos de los quarks, harías un agujero negro, supongo. Pero supongo que las funciones de onda de quark ya no proporcionarían estados estacionarios (pensando como Bohr por el momento); las ‘ondas’ de la materia del quark se superpondrían y se cancelarían entre sí y la probabilidad de encontrar los quarks aplastados, aunque sea posible, tendría una probabilidad de cero, lo que realmente haría que este escenario fuera bastante imposible, solo un producto de la mente humana de nuevo. En realidad, los nuevos ‘estados de onda’ serían estados cuánticos que no son valores propios del Hamiltoniano; efectivamente no existe “tal estado” así como tampoco existe un estado de vacío.

¿Acaso, por casualidad, al “encogerse” quiere decir colocarlos exactamente en el mismo lugar? Contestaré asumiendo esa interpretación, porque de lo contrario no tengo idea de qué se trata la pregunta.

La mecánica clásica de hecho predice que la energía potencial de dos cargas puntuales se aproxima al infinito a medida que la distancia entre ellas se aproxima a cero. Pero sabemos que la mecánica clásica no describe correctamente el comportamiento de las partículas elementales. Necesitas mecánica cuántica para describirlos. Y la mecánica cuántica no predice la energía infinita, porque en la mecánica cuántica las partículas se describen mediante paquetes de ondas “untadas” en el espacio. No puede ubicar una partícula en ningún punto específico del espacio, a menos que acepte que su momento no está definido por completo. Y la energía potencial de tales paquetes de dos ondas no es infinita, incluso si se superponen perfectamente.