¿Cómo imaginan los físicos un electrón en sus mentes?

Una vez me entrometí en una discusión de un estudiante que se inclinaba hacia la física de partículas teórica, mientras que yo era un físico de partículas experimental desilusionado que abandonaba el análisis de datos basado en computadora. Hizo esta agradable afirmación de cómo las partículas son solo funciones de onda, y solo los físicos teóricos lo sabían y los experimentadores sabían mierda.

Entonces comencé a preguntarle sobre lo que acababa de terminar: simulación de colisiones protón-protón en el LHC. Ni siquiera logró pasar la escala nanométrica. Sugerencia: solo el detector para registrar esas colisiones es más de mil millones de billones de veces más grande.

Déjame decirte lo que le dije: si crees que hoy en día hay una sola imagen adecuada para algo como partículas fundamentales, estás poniendo tu ego en el camino de la ciencia.

Sé que los electrones son ondas como en la naturaleza. Esto no es simple probabilidad. Los muchachos pueden interferir consigo mismos y hacer todo tipo de locuras. Entonces, a veces imagino electrones como pequeños paquetes de ondas.

Las ondas simples no lo cortan cuando estás en geometrías complejas. Alrededor de los núcleos, los imagino como las formas de los orbitales atómicos. Aquí es donde viven las deliciosas donas.

En estructuras grandes, no hay realmente un electrón. Pequeños cabrones te atacan. Actúan como líquidos, como lodos, o esas extrañas bebidas energéticas azules.

Para muchas interacciones, se ponen su traje de partículas puntiagudas. La termodinámica a veces juega con bolas de billar, y la resistividad se puede representar de manera similar.

Realmente, la lista es larga. Cada imagen, tan fundamentada en teoría como puede ser, es solo una imagen. Si te apetece un físico, debes llevar un almacén bien abastecido de metáforas e imágenes contigo en todo momento.

No soy físico, pero reconozco el problema, aquí, y trataré de explicarlo en términos simples que adoptan una especie de enfoque indirecto.

En toda la vida, hay fenómenos bien conocidos y documentados que no pueden ser “representados”. ¿Cómo se ve una imagen de “velocidad”? ¿Qué tal la electricidad? ¿Sonido? ¿Quizás amor u odio?

Elige tu veneno, pero entiendes mi punto; Hay muchas cosas que conceptualmente conocemos bien, pero que en realidad no se pueden dibujar ni fotografiar. Las representaciones visuales generalmente retratan el impacto, las consecuencias o el efecto de estas cosas. Por lo tanto, la “velocidad” podría estar representada por pequeñas líneas alrededor de un objeto, o tal vez una bocanada de aire o algo similar que sugiera un movimiento rápido.

La cara de un cachorro o gatito puede representar amor.

Lo que sea.

Parte del problema de visualización con partículas subatómicas, sin duda, surge de imágenes que las muestran como pequeños planetas que orbitan alrededor de un núcleo, que en sí mismo está compuesto de protones y neutrones. Mucho de esto se encuentra en los libros de ciencia “introductorios” en los que algunos artistas gráficos mal pagados intentan crear una “imagen” de cómo serían estas pequeñas cosas si pudieras reducir su tamaño y pararte al lado del átomo. Y así, muchas personas andan pensando que en realidad hay pequeñas canicas adolescentes alrededor de otras canicas. Y eso es lo suficientemente bueno, para muchas personas. Pero no es realmente cierto.

Lo que es más cierto (pero no siempre es cierto) es que las imágenes muestran “puntos y caminos”. Comparable, tal vez, y muy tentativamente, para ver marcas de derrape en la calle donde estaba un neumático.

En el aula de física, la descripción de partículas subatómicas toma forma como muchas marcas de tiza que indican fórmulas en varios cientos de pies cuadrados de pizarras. También puede haber una pequeña ilustración, aquí y allá, de cosas que rodean otras cosas, pero esas no son visualización de la realidad; son, en cambio, representaciones simbólicas , una referencia visual rápida de lo que describen las fórmulas.

Y eso nos lleva al loco mundo de la física cuántica en el que los electrones se manifiestan como ondas en lugar de objetos.

¿Pero qué demonios es una ola? Bueno, piense en las olas que conoce, las que ve en la orilla o en el agua. Puedes decir que las crestas móviles del agua que son más altas que los valles móviles entre ellas son olas. Pero NO son olas: ¡solo son agua que se empuja mientras permanecen en el mismo lugar! La ola es más parecida a una fuerza, cuyo impacto se observa como “agua ondulada”. Ahora reduzca todo eso al mundo de los muy pequeños, y comenzará a apreciar el problema de visualización, especialmente para las cosas que se mueven (cambiando de lugar). , en realidad) a la velocidad de la luz, o incluso más rápido, si llevas el enredo a la discusión (lo cual no haré, je, je).

OK, acabo de tomar mi oportunidad en este problema facial desconcertante. Algunas personas miran las nubes y ven estructuras complejas e interacciones. ¿Yo? Un caballo y un patito, muchas gracias.

Aquí dejaré que los físicos reales demuelen, mejoren o se pongan histéricos con mi explicación. Marcas de deslizamiento, de hecho.

Espero que ayude. Pero probablemente no.

Aquí hay una situación muy peculiar. Por favor, siga.

1. Las matemáticas establecen arquetipos abstractos, ya sea que el ímpetu provenga de la observación, del juego mental o de las matemáticas previas (todo es irrelevante). El enfoque es axiomático / teórico / definitorio.
2. La matemática es una creación de la mente humana.
3. La física y las ciencias siguen otro enfoque: el método científico cognitivo esencialmente empírico de observación, experimentación y modelado, generalmente colgando del empirismo en la teoría matemática, como en Kepler hipotetizando la órbita elíptica, tomando prestada la elipse matemática, que i. algunos griegos habían descubierto en geometría (no en aritmética, música o astronomía, no en física, luego en ciencias naturales) cortando un cilindro y luego un cono lateral, ii. luego Descartes dijo que estas curvas corresponden a ecuaciones de segundo grado, iii. luego Newton escribió una ecuación inversa de segundo grado que llamó “fuerza (gravitacional) (de” atracción “universal)”, tal vez porque parte de su juego consistía en visualizar / materializar ecuaciones y luego convertirlas en “realidades”.
4. El electrón es un sujeto de doble onda-partícula, supuestamente adherido a algunas ecuaciones (matemáticas). En matemáticas, si tiene una dualidad, necesita UNA ecuación biparamétrica, no DOS ecuaciones monoparamétricas separadas (como en una ecuación para masa, otra para frecuencia y energía), de lo contrario NO obtendrá una dualidad, porque todo lo que tienes son dos singularidades (desarticuladas). Además, su ecuación ONE debe ser una ley abstracta a priori , no una observación estadística a posteriori de los comportamientos de las poblaciones. Si no tiene una ley abstracta, no tiene una ley en absoluto; todo lo que tienes es una cuenta y / o una encuesta.
5. Si un electrón es dos ecuaciones, entonces son dos llamadas “leyes” concurrentes, independientes entre sí e irrelevantes (de hecho, cuentas y / o encuestas), a menos que se te ocurra una tercera ecuación que establezca, correlacione y establezca compensaciones cuantitativas. De lo contrario, todavía no tienes dualidad.
6. A falta de estos, la ciencia no puede “imaginar”. En el caso de que las “respuestas” sean páginas llenas de ecuaciones, la conclusión lógica es que un electrón es una mezcla de un par de constructos matemáticos. Lo que se obtiene aquí son dos imágenes mentales separadas diferentes, que pueden o no ser congruentes; estos dos particulares son conceptualmente y pictóricamente incongruentes, hasta ahora.
7. Por lo tanto, en los puntos 1 y 2 anteriores, un electrón es un par internamente incongruente, si no inconsistente, de dos creaciones descoordinadas separadas de la mente humana, o uno internamente congruente y consistente que carece / “suplica” de su ecuación, es decir, una creación humana potencial. Lo que “existe” en las ciencias empíricas es algo DIRECTAMENTE observable, no algo indirectamente inferido por observaciones consideradas como un efecto. Cualquiera que sea el caso, no “existe” y, por lo tanto, no puedo observarlo y, por lo tanto, no puedo “imaginarlo”.
8. Ergo: el electrón es una creación arbitraria, frívola y posiblemente traidora de la mente humana, que acecha en las aguas turbias de la supuesta existencia; Esta alegación se basa en las matemáticas, que no es un resultado de las ciencias empíricas, sino una entrada a ellas desde otro lugar.
9. Ergo: el electrón no es observable, por lo tanto, no cae dentro del método científico, por lo tanto, no es material apto para la física y la química.
10. Lo mismo ocurre más o menos para el protón y para el neutrón y, por lo tanto, mucho más para el mesón (no tengo ni idea sobre el fotón o el neutrino, todo esto se encuentra por debajo del umbral de la observabilidad DIRECTA).
11. Ergo: la materia no existe excepto en mi cabeza. Pero, entonces, ¿cuál es mi cabeza si soy material y, por lo tanto, no existo? ¿Dónde residen las mentes de los físicos? ¿Es todo un conjunto de manifestaciones materiales de nuestras almas inmateriales? ¿Y qué es esto ahora? ¿Física o metafísica?
12. Conozco mi lógica matemática. ¿Estoy teniendo sentido? Si no es así, por favor, alguien señale dónde lo he perdido; en caso afirmativo, ¿de qué demonios estamos hablando aquí?
13. Por cierto, la tierra tampoco existe. Podría decirse que no existe nada, ni NIHIL EST , si quiero sonar importante como siglos de pensadores de Europa occidental a los que les gustaba decir todo lo sorprendente en las traducciones latinas temporalmente retrógradas (es decir, al revés).
14. Toda esta secuencia de argumentos es una reductio ad absurdum , desarrollando lógicamente lo que afirman y afirman las ciencias empíricas. No lo aceptamos ni lo rechazamos; el argumento es esquemático y solo sirve para demostrar que la construcción particular de las ciencias empíricas está a punto de estar tan mal hecha que tiene poco sentido interno para nosotros, si no para ellos; cualquier cosa menos que un electrón es, hasta ahora, totalmente inobservable en un sentido directo, y siempre parecerá ficticio. Para nosotros no importa; no derivamos nuestro prestigio y derecho a hablar de las ciencias empíricas.
15. La observación indirecta a través del efecto es lo que impulsa a muchas culturas a “probar” la “existencia” de deidades etéreas y ocultas y entidades espirituales con argumentos de credo visionarios y subjetivos y supersticiosos, tan convincentes como los de las ciencias empíricas; solo las “ciencias”, sin embargo, tienen el descaro de llamar a su supuesta fantasía directamente observada y no observada como “existencia” documentada científicamente “objetiva”, ignorando su profunda base matemática que exige absolutamente otras cosas para estar disponible para su uso (tales como abstracción y comprensión consciente de lo que es y significa abstracción, congruencia, consistencia, integridad, demostrabilidad y verdad rigurosa, etc., etc., absolutamente fuera de la observación y observabilidad y tales alusiones al mundo de los sentidos y de la realidad empírica / sensorial.
16. Lo he dicho una y otra vez; Si a las ciencias no les gustan las matemáticas, deberían dejarlo en paz y construir algo más propio. Hasta ese momento, cuando solicite una descripción gráfica (concreta) de una entidad, no obtendré varias páginas de ecuaciones y fórmulas, porque esto no califica como una descripción gráfica (concreta); ¿Qué pasa con todos estos no matemáticos que están tratando de enseñarnos matemáticas?
17. Interpretamos la realidad a través de las matemáticas; No interpretamos las matemáticas a través de la realidad. ¿Está claro ahora? Lo que viene primero viene primero, no último. Por lo tanto, existen cuerpos y fenómenos, pero no existen modelos abstractos, en el sentido literal de la palabra.
18. Alguien debería estar ocupado produciendo un modelo consistente e internamente congruente para la dualidad de onda de partículas, uno “bueno” para un cambio. Hasta ese momento, los electrones y los inferiores no son visibles. ¿Cómo se ve exactamente una “bola” que también es una ola? ¿Cómo se comporta en términos visuales? Si no puedo describir esto, ¿qué diablos visualizo? OK, una pelota es como una partícula y una ola es como lo que vemos en el océano y en cuerdas y membranas vibratorias. Pero, ¿qué es una pelota que “es como” lo que vemos en el océano y en cuerdas y membranas vibratorias? No lo entiendo No lo visualizo. Tiene dos ecuaciones, una con masa y la otra con frecuencia. ¿Masa pulsante como en onda material? Cómo se ve? ¿Cómo puedo decir que “imagino” algo que no puedo describir a través de una imagen?

La pregunta es “¿cómo se imaginan los físicos”, así que es divertido ver a todos los no físicos respondiendo. Me gusta la respuesta de Max Fischer. Mi propia respuesta contiene el siguiente sesgo: trabajé durante ocho años principalmente como físico nuclear haciendo experimentos con haces de electrones. En esas ocasiones donde estaba resolviendo problemas teóricos, realmente no tenía ninguna imagen … las matemáticas estaban donde estaban. Supongo que tenía una especie de imagen de la representación de onda plana del haz de electrones entrante, pero eso no es lo mismo que “un electrón”.

Sin embargo, gran parte de mi trabajo tuvo que ver con la detección de electrones y también con la simulación de lo que pensábamos que estaban haciendo en el detector. Entonces el electrón era una pequeña bola, esa era la imagen. Esta imagen funcionó bien para ese propósito en particular.

Cada vez que se encuentra un electrón en algún punto del espacio, se encuentra en su totalidad. Nunca se ha encontrado con la mitad de su masa en un punto y la otra mitad en un lugar diferente, ni se ha encontrado uno con masa y giro en dos lugares diferentes en el espacio. Un electrón tendrá el volumen sobre el cual se extenderán sus propiedades fundamentales de masa, carga y espín. Pero no hay evidencia teórica que apunte a que un electrón difunda sus propiedades en el espacio. La función de onda que lleva a uno a encontrar un electrón no da ninguna indicación de que el electrón difunda su masa o carga antes de ser encontrado. La función de onda simplemente da la posibilidad de que una partícula se encuentre en el espacio.

A partir de este simple razonamiento, podemos formar una imagen simple de que el electrón es una colección de masa, carga, giro en un punto espacial.

Yo no.

En serio, no lo hago.

Dejame explicar.

La física cuántica comienza cuando tomamos algunas ecuaciones de la física clásica, jugamos un poco con ellas y creamos ecuaciones que tienen, además de las soluciones clásicas, también soluciones que no tienen absolutamente ningún sentido en un contexto clásico. Y luego decimos que estas soluciones describen la realidad.

¿Recuerdas esa famosa frase de la película, The Matrix : “No hay cuchara”? Es realmente así. No hay camino de electrones (clásico). No hay posición de electrones. O impulso.

Cualquier intento de visualizar el electrón: ya sea como una nube, una bala de cañón en miniatura, una ola, lo que sea; Estos intentos destruyen la naturaleza cuántica esencial del electrón. Lo que terminas visualizando ya no es el electrón. En el mejor de los casos, es una instantánea de (algunas propiedades de) el electrón en el momento en que se observa (es decir, cuando interactúa con algún instrumento clásico). En todos los demás momentos, el electrón simplemente no es visualizable.

Así que realmente no intento visualizarlo. Este es uno de esos raros casos en que las matemáticas abstractas son realmente más significativas que cualquier intento de crear un modelo visual. Tenga esto en cuenta también la próxima vez que vea un bonito diagrama de Feynman. Esas patas no son partículas, por mucho que uno quisiera creer que lo son. Son solo una representación gráfica de términos en la expansión en serie de una integral. Puede ser conveniente pensar en ellas como partículas, pero también es potencialmente muy engañoso.

No sé si es muy útil “imaginar” un electrón. Cuando llegas a la escala subatómica, las cosas se entienden mucho más fácilmente en términos matemáticos que en términos visuales. Cualquiera que realmente imagina un electrón está más o menos burlándose de su propia mente limitada.

En realidad, considerar la naturaleza de las partículas subatómicas es fascinante e ilumina por qué cualquier “imagen” que puedas imaginar es terriblemente inexacta.

Podría decirse que un electrón es tan grande como todo el universo. ¿Por qué? Porque un electrón (o cualquier partícula subatómica) se caracteriza por una función de onda, que representa la probabilidad de que una interacción particular se localice en un punto particular. Se podría argumentar que el electrón es la función de onda, o alternativamente se podría argumentar que la función de onda define dónde podría “aparecer” el electrón después del colapso cuántico. Personalmente, creo que tiene más sentido decir que el electrón y la función de onda son la misma cosa.

Aquí está la parte interesante, sin embargo. Lo que podríamos llamar el “centro” de la función de onda es el lugar donde el electrón es más probable que exprese su próxima interacción observable. Es extremadamente improbable que el electrón exprese esa interacción a un millón de años luz del “centro” de la función de onda, pero es posible. Si eso ocurriera, entonces la función de onda, en términos simplificados, se volvería a centrar en la nueva interacción, lo que significa que el electrón “tunelizado” a una nueva ubicación. De hecho, no existe un límite absoluto para la función de onda. Entonces, en efecto, la función de onda de un solo electrón impregna todo el universo y, por lo tanto, el tamaño de un electrón es el tamaño del universo.

Como también eres una función de onda que consiste en la combinación de las funciones de onda de todas tus partículas, también eres tan grande como el universo. Tu casa es tan grande como el universo. Tus mascotas (si tienes alguna) son tan grandes como el universo. Esa hamburguesa que acabas de comer es, sí, tan grande como el universo.

Loco, ¿eh? Entonces, ¿cómo estás visualizando un electrón ahora?

Como Viktor Toth, no imagino un electrón. Me gusta la respuesta de Demetrios E. Lekkas, hasta que parece pasar por alto mi respuesta, que es:

No sabemos qué es un electrón. Lo que tenemos es una colección de observaciones con las que creamos modelos para formar ecuaciones e intentamos alcanzar una mayor comprensión.

Mi opinión personal es que es una partícula, sea lo que sea, es decir, un volumen finito en el que se limita la masa / energía, y en mi interpretación de la mecánica cuántica (llamada Ondas de guía, como se explica en un libro electrónico, es similar a la de Onda piloto de Broglie / Bohm, excepto que hay dos restricciones adicionales que dan más relaciones) también hay una onda real, que transmite energía. No espero mucho en cuanto a la aceptación de ese punto de vista, pero sí responde muchos de sus problemas. Por otro lado, todavía deja la pregunta de qué es exactamente una partícula a un lado.

Interpreto que la pregunta también revela algo sobre la mentalidad de los científicos. Decir que están en gran variación entre sí es un eufemismo grave, ¡mira las otras respuestas! Depende de la disciplina, es decir, física, química, química física, físico químico, etc. y si está orientado experimental o teóricamente. Lo interesante es que podemos comunicar nuestros pensamientos internos y formularlos en un lenguaje sucinto llamado matemáticas y luego proceder a crear nuevas provincias de la ciencia.

Para tomar el ejemplo específico del ‘electrón’, cualquier químico cuántico sin duda ha aprendido a pensar en su comportamiento mecánico cuántico en relación con su conocimiento adquirido de la estructura electrónica de las moléculas poliatómicas establecidas y sus propiedades y posiblemente de sus predicciones de nuevas sustancias hipotéticas. de varios valores para la humanidad. Aquí el electrón está lejos de ser considerado como un “punto”. Exhibe simetrías espaciales y temporales, características dinámicas, movimiento colectivo, correlaciones de largo alcance, su giro y momento angular contribuyen a un aufbau interesante de la tabla periódica, etc. Diría que un ‘electrón’ para un físico químico o un El químico físico es una de las entidades más complejas para operar de esa manera, proporcionando diferentes estados de ánimo multidimensionales. Diría que las formas personales de pensar, correctas o incorrectas, guían, junto con la evolución de su disciplina particular, la mayoría o todos los científicos hacia sus objetivos. Esto es probablemente lo que separa a los científicos profesionales de la creciente flora de los llamados investigadores independientes.

No hay una sola forma de imaginar un electrón. Todo depende de la escala y el contexto que esté viendo. Cuando en el contexto de los electrones unidos en un átomo, mi visualización es muy similar a los orbitales S, P y D que se encuentran en los libros de química, aunque en mi opinión los orbitales no son tan sólidos como en las imágenes, son más como nubes luminosas en forma de no tienen límites definidos, sino que simplemente se desvanecen en los bordes. ¡Por supuesto, en las moléculas se convierten en orbitales híbridos mucho más complejos!

Para la electrónica, en un conductor, lo imagino casi como un líquido que fluye a través de una matriz de núcleos que proporciona resistencia. Para los semiconductores, depende de si uno está mirando un semiconductor de tipo P o N. Para los semiconductores de tipo P, los electrones son como canicas saltando entre los agujeros en un tablero de juego, mientras que para los semiconductores de tipo N es como un baile de antaño en el que una dama pasa de la mano de un caballero a la mano de otro: la dama es el electrón y los señores son los núcleos

Para los átomos libres depende de la escala que uno esté mirando. Por lo tanto, puede representarse como una pequeña carga puntual o como un pequeño paquete wavelet que puede interferir consigo mismo.

Si eres David Hestenes (“La interpretación de Zitterbewegung de la mecánica cuántica”), como un pequeño punto de carga que se mueve en un pequeño círculo a la velocidad de la luz. En su teoría, esto le da al electrón su momento angular y momento magnético.

Si estoy pensando en un electrón como un qubit, podría visualizar una esfera de Bloch.

Si me preocupa el comportamiento de los electrones en los átomos o el enlace químico en las moléculas, entonces los orbitales atómicos y los orbitales moleculares son útiles.

Si estoy diseñando un circuito electrónico, generalmente como una partícula cargada con una ubicación puntual, pero a veces como una onda que puede atravesar barreras. Para cosas simples, podría tratar a todos los portadores de carga móviles como un fluido (corriente) que atraviesa tuberías (cables) bajo presión (voltaje).

Para experimentos de difracción o interferencia, como una onda. Si me importa la dirección del momento de la onda en diferentes puntos del espacio, podría agregar las trayectorias de la teoría de De Broglie-Bohm.

No tengo ninguna buena manera de visualizar un electrón en un experimento de efecto Aharonov-Bohm.

Para visualizar la estructura del electrón, en oposición a su mecánica, se requiere un paradigma cuántico discreto. El Modelo Estándar de Física de Partículas es un paradigma de probabilidad que ve todos los fenómenos cuánticos como distribuciones probabilísticas de energía. Como tal, su utilidad es extremadamente limitada para la mecánica cuántica y totalmente inútil para la estructura cuántica.

Cuando volví a examinar las constantes físicas conocidas, pude armar un sistema discreto de física basado en el concepto de carga distribuida (en oposición a la carga de una sola dimensión), que produjo estructuras geométricas naturales de electrones, protones y fotones dentro de cinco sistema de coordenadas de resonancia espacial tridimensional (en oposición al espacio-tiempo de cuatro dimensiones).

La estructura electrónica no es una partícula puntual, sino que es una cadena de masa en forma de círculo que se mueve perpendicular dentro de un campo magnético giratorio cuántico. El campo magnético giratorio cuántico existe en un campo de resonancia espacial de cinco dimensiones, que tiene una dimensión de tiempo adicional (por lo que las partículas subatómicas estables tienen la apariencia de medio giro). La forma completa del electrón es un cardioide tubular, que es geométricamente equivalente a un toro estándar.

Dado que el electrón está compuesto por una cadena de masa que se mueve lateralmente, aparece en nuestra perspectiva de cuatro dimensiones como un área escaneada o en forma de nube. Toma un lápiz y muévelo de un lado a otro frente a tus ojos. El área escaneada que ve es similar en estructura a la estructura del electrón, excepto que el electrón escanea la forma de un cardioide tubular.

Una explicación más detallada se puede leer aquí: Una nueva fundación para la física

No soy físico, pero en los últimos diez años los científicos han estado explorando un sistema en el que una gota de aceite rebota en un baño vibratorio que parece simular con precisión muchas propiedades de las partículas cuánticas. La mejor parte es que muestra una respuesta al problema del experimento de doble rendija de la dualidad partícula / onda, así como el túnel cuántico. El hecho de que este sea un modelo de componentes de tamaño macro no hace que sea menos una teoría viable que la teoría matemática probabilística, siempre que prediga con precisión los datos observables. Ver es la forma más sensible de interpretar el mundo material. La visualización del mundo cuántico invisible, si es posible, es más esclarecedora que las abstracciones matemáticas. Así que mira este fantástico video nuevo de Veritasium que hace exactamente eso.

¿Es así como se ve la mecánica cuántica?

¿Cómo imaginan los físicos un electrón en sus mentes?

Ciertamente no soy un físico, por lo tanto, no estoy calificado para dar una respuesta a esta pregunta. Aun así, me he pasado toda la vida intentando explicar el cómo y el por qué de la física y tengo un libro E-PUB titulado

“Explicando la naturaleza dinámica fundamental de la gravedad”. El libro se concentra predominantemente en un electrón y sus atributos. Hay una explicación instantánea por instantánea que cubre su creación, carga, campo electromagnético y aceleración debido al efecto gravitacional. También una aceleración horizontal debido a un electrón opuesto. Hay otro efecto gravitacional explicado. Está disponible en http://Lulu.com a bajo costo.

Una vez tuve la brillante idea de poner un espejo en la cámara SEM (Scanning Electron Microscope). Pensé que el espejo mostrará al menos la corriente de electrones entrantes.

Tonto. Lo sé. Pero bueno, nunca tuve una máquina SEM por mi cuenta antes de eso.

Mantuve la configuración en la corriente de haz más baja, porque no sabía qué esperar.

No se ha visto nada.

La imagen se desvió a lo grande. Pensé en oro cubriendo el espécimen de espejo. Pero entonces habría sido solo SEM de oro.

Entonces sí … no podría ver electrones o una corriente de electrones. Soy un estudiante de mecánica, ¡así que tampoco sé mucho sobre la física de los electrones!

Debe pedir eso a los químicos en lugar de a los físicos, con la excepción de los físicos de semiconductores.

En cierto modo, esas ramas podrían ser renombradas como “física electrónica aplicada”, ya que los electrones son de lo que realmente se trata. Los núcleos atómicos se mueven mucho más lentamente (aproximación de Born-Oppenheimer), y solo importan con su número atómico y masa. (El número atómico, a su vez, determina gran parte del comportamiento de los electrones).

TL; DR
Como nubes superpuestas de carga eléctrica negativa, de dos tipos (‘+’ y ‘-‘, que no tiene equivalente macroscópico), que a veces se atraen, a veces se repelen y a veces se reorganizan, determinadas por las reglas de la mecánica cuántica electrostática y funky.

Esta pregunta es como tirar una pelota de softball. ¿Cómo imaginan los físicos un electrón en sus mentes? … ¡Incorrecto, así es! La dualidad partícula / onda es imposible de representar correctamente si no conoce la teoría de todo. Lo bueno es que no soy físico, así que puedo ayudar a los físicos a comprender la estructura interna de un electrón; pero para obtener todos los detalles de por qué existe de la forma en que lo describiré aquí, los físicos tendrán que aprender la Teoría de todo de Gordon.

El electrón está compuesto de energía definida por Einstein y más específicamente de energía E2 definida por la ecuación de DIOS cuando G = 2.

La teoría del todo de Gordon deriva la creación de los campos de energía de una partícula como resultado de la energía de la partícula E1 o E2 que interactúa con la energía E0 subyacente del espacio-tiempo. El modelo Gordon proporciona la estructura interna de las partículas y las expresiones matemáticas para sus campos de energía.

1. La energía E2 del electrón tiene un punto central y su energía E2 se extiende literalmente hasta el infinito en todas las direcciones.
2. Un electrón en reposo tiene una forma esférica. Cualquier cambio en la posición del electrón se reflejaría en un cambio en su campo de energía E2 que se irradia hacia afuera en c.
3. En algún lugar entre el punto central y el infinito existe una distancia radial llamada radio LEEP. LEEP significa Longitud de Equivalencia de Energía (para obtener más información sobre el punto LEEP en partículas, consulte la Teoría de todo de Gordon). El radio LEEP de un electrón define una distancia esférica desde el punto central del electrón. La mitad de la energía E2 del electrón existe dentro de la distancia esférica LEEP y la otra mitad existe fuera de la distancia esférica LEEP.
4. Toda la energía E2 dentro de un electrón existe en un plano. El plano primario es plano, pero todos los demás planos son cónicos, ya que todos comparten el mismo punto central. (Por cierto, la energía existente en los planos dentro de las partículas es la base de por qué los físicos han propuesto la teoría holográfica y por qué la gravedad se puede modelar en “llanuras” pero no en el espacio-tiempo 3D)
5. Existe un campo eléctrico negativo dentro y fuera de la distancia esférica LEEP. La dirección del vector negativo del campo eléctrico se invierte a la distancia esférica LEEP.
6. La intensidad del campo eléctrico fuera de la distancia esférica LEEP es proporcional a 1 / (r ^ 2). La intensidad del campo eléctrico dentro de la distancia esférica LEEP es proporcional a 1 / rLEEP.
7. El vector de campo magnético inherente del electrón está alineado circunferencialmente alrededor del electrón comenzando en el eje en un lado y terminando en el eje en el otro lado. (El vector de campo magnético resultante está alineado a lo largo del eje). El vector de campo magnético se invierte cuando se va desde fuera de la distancia esférica LEEP al interior de la distancia esférica LEEP.
8. El electrón interactúa a través de la fuerza EM, la fuerza gravitacional y la fuerza débil, pero no la fuerza fuerte. Esto se debe a que los campos de energía de la fuerza fuerte existen dentro de la distancia esférica LEEP y en un electrón, estos campos de energía no están expuestos a interactuar con otros campos de energía de fuerza fuerte. (Nota: el quark up tiene la forma de un cilindro donde toda su energía E2 existe en los planos, pero esos planos son paralelos entre sí con sus puntos centrales a lo largo del eje del quark up; ninguno de sus planos de energía tiene forma cónica. A lo largo de la dirección de el eje del cilindro es donde se encuentran los campos de energía de fuerza fuerte y están expuestos a interactuar con los campos de energía expuestos de la fuerza fuerte de otros quarks ascendentes).
9. Por cierto a todos ustedes físicos que buscan la energía que se asociaría con las partículas de supersimetría … ¡no busque más! Existe dentro del radio LEEP de las partículas elementales de la materia (las partículas elementales de la materia son el quark up y el electrón. El quark down no es una partícula elemental, es la primera partícula combinada y consiste en un quark up y un electrón .)

Tengo varias imágenes en mi mente para diferentes contextos, que realmente no he podido unificar.

Electrón como una bola: bueno para partículas libres o el modelo bohr

El electrón como una nube: bueno para la física atómica

El electrón como nivel de línea / energía: materia atómica y condensada

El electrón como onda – onda viajera en materia condensada

De todos modos, la física no tiene sentido. Tal vez en 20 años finalmente resolveré toda esta basura.

En serio amigos. Que año es este ¿Cómo puede ser que una imagen mental de la partícula mejor estudiada en física esté más allá de nosotros? No tiene que ser perfecto … solo informativo.

La posición de la comunidad de física * parece ser “bueno, no es realmente un punto, es una especie de ola, pero no nos gusta pensar en qué”. Lo siento, eso no es lo suficientemente bueno. ¿Cómo los laicos como yo tendremos fe en los físicos que inventan excusas y no usan su imaginación? No es de extrañar que la física esté estancada.

Incluso una persona laica, como yo, puede decir que un electrón debe ser algún tipo de onda estacionaria, y esa onda debe tener alguna estructura. La pregunta es: ¿QUÉ ESTRUCTURA PUEDE SER? Hay muchas imágenes bien aceptadas de ondas de luz. Un electrón está hecho exactamente de lo mismo. Seguramente su estructura no puede ser mucho más complicada. La ecuación de Dirac debe ser un buen punto de partida para considerar esta pregunta.

* Hagamos una excepción honorable para el puñado de teóricos de Zitterwebegung aquí (¡incluidos Schrodinger y Dirac!). Al menos lo han intentado.