¿Está probada la existencia de electrones y otras partículas elementales o es simplemente teórica?

Los electrones se encuentran entre esas partículas elementales que casi puedes “ver”. En la experiencia cotidiana, en los tubos de rayos catódicos los electrones son emitidos por el cátodo e impactan en la pantalla fluorescente. (De acuerdo, los CRT han desaparecido de la experiencia cotidiana en favor de las pantallas planas, pero aún así, no han desaparecido tanto tiempo aún). Los caminos trazados por partículas cargadas como electrones o protones también se pueden ver en una variedad de detecciones dispositivos, algunos de los cuales tienen casi un siglo de antigüedad, como cámaras de nubes y chispas. Eso equivale a fotografiar una partícula real, como en esta imagen de Wikipedia:

No solo se prueban los electrones, sino que se pueden inferir “utilizando los datos”. Así que estoy un poco anticuado con mi química … por unos 30 años más o menos y un maestro que fue a la cárcel tristemente … PERO … al recordar cada elemento en la tabla periódica, simplemente mide el número de protones en un “núcleo” atómico o masa … siendo el hidrógeno puro el más simple en 1 protón (no en fotón sino en un átomo con carga positiva) y luego se mueve hacia arriba, hacia arriba y hacia el interesante Uranio 235 y aún más interesante Uranium 238 hecho por el hombre … que es “simplemente” Uranium con 3 protones adicionales (¡no fotones!) añadidos. Puede que eso no parezca un gran problema … pero cuando infieres la existencia de electrones volando alrededor de tal cosa a la velocidad de la luz o cerca de ella “¡los químicos comienzan a hablar en voz muy baja” mientras los físicos comienzan a balbucear como niños de jardín de infantes! ¡Qué cosita tan masiva! ¡Con un número increíble de cosas casi inexistentes que viajan a su alrededor casi a la velocidad de la luz! todo estrechamente unido en un vínculo aparentemente inquebrantable …

A veces hacemos más de la existencia de ‘evidencia’.

¿Qué evidencia tengo de que estoy escribiendo en mi computadora? Bueno, por lo que puedo decir, es la explicación más fácil en la que puedo pensar para explicar lo que siento son mis sentidos.

Por supuesto, podría ser que estoy dormido en una matriz como la simulación por computadora de algo. ¿O tal vez todo es solo un mal sueño?

Ahora para algunos Feynman;)

Supongamos que existe la posibilidad de cada uno de estos “caminos” o realidades y que la realidad es una combinación de ellos ponderada por alguna “acción” que depende de la credibilidad de la historia / camino. Las rutas cercanas tienen fases ligeramente diferentes y, por lo tanto, se cancelan mutuamente cuando me integro sobre todas las posibilidades.

Todo lo que me queda es esta explicación clásica.

Por lo tanto, con las partículas elementales, tenemos numerosas explicaciones posibles del efecto fotoeléctrico, y todos los otros miles de experimentos que hacemos explícita o implícitamente.

La explicación que parece tener un extremo de acción (necesaria para la suspensión de la incredulidad) es la que nos da el modelo estándar o sus predecesores.

Puedes creer en otras explicaciones pero requieren más acción;)

Comprender los fenómenos naturales 4: resumen sobre múltiples historias | Nirmukta

Los electrones se observan experimentalmente. Esa es la forma de demostrar que existen. Personalmente he estudiado el movimiento de electrones individuales que se mueven a través de cámaras de burbujas de hidrógeno líquido; Pude ver una curva de electrones individual en un campo magnético, perder energía y, finalmente, detenerse. He visto positrones (anti-electrones) seguir un camino similar, detenerse, aniquilarse con un electrón y crear dos fotones.

No tengo fotos de los electrones que examiné, pero encontré una foto reciente de una tomada en el laboratorio del CERN en las afueras de Ginebra. La partícula espiral en esta imagen es un electrón, y se ve esencialmente idéntica a los electrones que vi.

Las líneas rectas son partículas más pesadas que se mueven desde el fondo. Cuando golpean un electrón, lo expulsan del átomo (nos referimos a ellos como “electrones activados” o “rayos delta”), y el electrón gira en espiral en el campo magnético y finalmente se detiene. La gran espiral es un electrón que absorbe mucha energía del haz; pero también puedes ver algunas pequeñas espirales.

La teoría no tiene nada que ver con eso.

Utilizamos nuestros sensores extendidos (detectores de partículas) para ver, en un sentido más general, todas las partículas elementales, o al menos sus productos de descomposición. También utilizamos muchas herramientas de visualización para “observar” los procesos de producción e interacción de estas partículas elementales, como se puede ver en la pantalla de eventos ALICE (uno de los experimentos del LHC) a continuación. En el pasado, muchos de los resultados físicos se producían simplemente midiendo directamente tales eventos visualizados, mientras que ahora se utiliza principalmente para una evaluación rápida de la calidad del rendimiento del detctor, ya que toda la reconstrucción de eventos se automatiza con la ayuda de computadoras rápidas:

Electrones y partículas cuánticas ?? El electrón es una ‘partícula cuántica’ en el sentido de que podemos hacer que revele sus propiedades de partículas discretas en muchos experimentos y se rige por las leyes de la mecánica cuántica.

Es “teórico” y “probado” para existir. No son mutuamente exclusivos. Es teórico porque una gran cantidad de teorías tanto en ciencia como en ingeniería se basan en la existencia de electrones. No tendrías electrónica si no tuvieras electrones. También se ‘demostró que existe’ *, por “observación directa” (como los rayos catódicos y midiendo su desviación en campos eléctricos y magnéticos) y también por el enorme éxito empírico de las predicciones de teorías que tienen la existencia de electrones como el componente subyacente clave . Como Alec mencionó correctamente en su respuesta, el hecho de que haya utilizado una computadora o un teléfono móvil para publicar esta pregunta es suficiente evidencia de la existencia de electrones.

* ‘Probar’ en ciencia se entiende como validación empírica, a diferencia de las matemáticas, donde se prueban declaraciones abstractas de un conjunto de axiomas subyacentes.

Sí, los electrones son solo teóricos, y sí, nuestras teorías del electrón están bien confirmadas por experimentos. Dentro del contexto de cualquier teoría bien confirmada, decimos que existen sus entidades teóricas.

Esta es la naturaleza de todas las entidades físicas, no solo las partículas cuánticas: son entidades teóricas postuladas por una teoría, y si las predicciones de la teoría están bien confirmadas por el experimento, entonces decimos que las entidades existen. En otras palabras, lo que significa que una entidad teórica (como un electrón) “exista” es que nuestras observaciones concuerdan con la definición teórica de la entidad y las predicciones correspondientes de la teoría.

Por ejemplo, consideremos la afirmación de que “los electrones se prueban experimentalmente. … La teoría no tiene nada que ver con eso ”en la respuesta de Richard Muller. Como evidencia, ofrece una fotografía de una cámara de burbujas de la trayectoria en espiral de un electrón. Ahora, esta es una confirmación perfectamente válida de la existencia del electrón, pero solo en el contexto de la teoría cuántica , que proporciona la comprensión teórica necesaria que nos permite interpretar el camino en espiral como debido a un electrón. Extraída de ese contexto teórico, la imagen espiral no prueba nada. Para darle sentido, uno debe dar por sentado una comprensión teórica detallada de cómo los electrones interactúan con los campos magnéticos y cómo interactúan con el medio en la cámara de burbujas. Sin tal comprensión, la imagen no tiene sentido. Entonces, no es cierto que la teoría no tenga nada que ver con eso. No existe la evidencia empírica pura, independiente de toda teoría. Como dicen los filósofos de la ciencia, los hechos están cargados de teoría.

¿Tienes un teléfono? ¿Puedes hacer llamadas en él? Ahí está tu evidencia. Las teorías en las que se basa el diseño de un teléfono celular implican la existencia de partículas elementales: electrones y fotones, en particular.

Los teléfonos celulares son muy complicados y deben construirse exactamente de acuerdo con las predicciones de la teoría para que realmente funcionen. Si las teorías estuvieran equivocadas, entonces los teléfonos celulares no funcionarían.

Un “electrón” es el nombre dado a un conjunto de observaciones experimentales. Si todas esas observaciones pertenecen a una sola entidad (partícula) es un modelo.

Por ejemplo, un electrón tiene una carga. O es cargar una cosa separada que se adhiere a la partícula. O el movimiento de las partículas causa el efecto de carga (mi hipótesis).

La hipótesis de su existencia está muy, muy fuertemente respaldada por evidencia física. Nunca se ha probado nada en la ciencia física en el mismo sentido que las cosas se prueban en matemáticas. El fracaso de la predicción es una prueba de que uno de los supuestos subyacentes es falso.

Las teorías se descartan si no son compatibles con los experimentos. Si las teorías no están de acuerdo con los resultados experimentales, están equivocadas. La teoría de la física cuántica está viva porque los resultados experimentales fueron convincentes. Electrones, protones, neutrones, quarks, todos fueron encontrados experimentalmente. Los átomos existen.