Como dice Daren Wilson, la relación entre el espín de electrones y el campo magnético intrínseco se conoce desde 1952, y puede explicarse como debido a zitterbewegung y la relatividad especial. Pero todo eso no dice cuán RÁPIDO gira el electrón. El electrón es un paquete de onda extendida, y este paquete de onda no tiene un tamaño fijo, como tampoco lo tiene un átomo. Sin embargo, el componente de espín del mismo da como resultado un campo magnético fijo.
Algunos físicos no toman en serio preguntas como esta porque si calcula qué tan grande debe ser esa carga para dar ese campo dipolar cuando gira a la velocidad de la luz, obtiene aproximadamente el mismo tamaño que un protón o neutrón o un poco más grande (el radio de Compton del electrón). Bien, dices. Pero se sabe que los electrones son más pequeños y actúan como partículas puntuales hasta 1/100 000 de ese tamaño o menos. Entonces, ¿cómo funciona esto? Respuesta: porque estamos viendo el componente de espín del paquete de ondas del electrón, que es mucho más grande que el electrón. Todos estos efectos se deben a un tipo de movimiento “orbital” con un tamaño de aproximadamente la longitud de onda de las partículas de Compton.
Está sucediendo algo como esto, y puedes verlo mirando los muones. El momento magnético de un muón, que es una especie de electrón pesado, es (más o menos algunas pequeñas correcciones para los efectos QED) solo 1 / 206.8 de un electrón. Y la relación de masa de los dos es 1 / 206.77. Eso no es lo mismo (y la razón se debe a los efectos de QED fuera de nuestro tema) pero todavía está demasiado cerca para ser realmente una coincidencia, pero ¿cuál es el MECANISMO? Es casi como si la masa más grande del muón lo hiciera exactamente exactamente MÁS PEQUEÑO en longitud de onda, y ese TAMAÑO más pequeño afecta su momento magnético por el mismo factor. Está bien, pero esto NO es un TAMAÑO físico, dices. Es un efecto cuántico. Bien, entonces, ¿por qué la corrección MASS perfecta? Eh? Podría ser cualquier proporción, pero no lo es. Es una relación controlada por la relación de masa a 0.003%. Hasta donde (como se señaló) solo las correcciones QED para la granularidad cuántica del campo eléctrico, hacen que la diferencia sea exacta.
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Aquí hay un artículo de Feshbach, Villars en el que citan a Huang (1952) diciendo que el momento de giro magnético es simplemente el momento orbital de zitterbewegung (en alemán, “movimiento tembloroso”, un efecto SR cuando se observan partículas relativistas a distancias más pequeñas que sus Radios de Compton).
http://www.phy.ohiou.edu/~elster…
Desearía que esto se conociera mejor porque explica todo, incluida la dependencia de masa del momento magnético y la extensión necesaria en el espacio para partículas puntuales. La extensión espacial es la del paquete de ondas que representa la partícula, y esto naturalmente se contrae con la masa de partículas, disminuyendo el momento magnético. Es por eso que es 207 veces más para los electrones que para los muones.
El giro en sí NO es un efecto relativista. Ese mito surgió del hecho de que el espín sale de la ecuación de Dirac, pero el espín también puede derivarse de varios pares acoplados de ecuaciones no relativistas (Levy-Leblonde) que tienen un acoplamiento de campo mínimo y dos grados de libertad, por lo que el complemento a mano Pauli tratamiento no es necesario. El artículo anterior enfatiza esto.
Las soluciones negativas (antipartículas reales y virtuales) y los zitterbewegung relacionados, SON efectos relativistas (SR) pero no necesitan efecto, ya que todos son evidentes en las soluciones de onda escalar (Klein-Gordon). Nuevamente vea el artículo de arriba. (Creo que Schroedinger en realidad notó por primera vez zitterbewegung y lo nombró, al mirar como su primera versión de la ecuación de onda escalar, antes de que soltara SR y nos diera su famosa ecuación de Schroedinger de una solución).
Si zitterbewegung es un efecto SR y explica los momentos magnéticos intrínsecos de las partículas giratorias cargadas (puntuales) elementales, eso es muy satisfactorio porque el magnetismo en cualquier forma se supone que es un efecto SR de carga y movimiento. Ese es todo el punto de la teoría Maxwell EM de la que Einstein deriva SR. La física simplemente no funciona si hay un caso en el que eso no es cierto. Pero no hay uno. Muchos físicos creen que existe, pero no existe.
