Электрон (элементарная частица)

Данная статья была написана Владимиром Горунович для сайта "Викизнание".

Оглавление

• • 1 Электрон

  • 2 Электрон в полевой теории

  • 3 Радиус электрона

  • 4 Электрическое поле электрона

1 Электрон (элементарная частица)

Электрон (англ. Electron) - легчайшая элементарная частица, обладающая электрическим зарядом. Квантовое число L=1/2 (спин = 1/2) - группа лептоны, подгруппа электрона, электрический заряд -e (систематизация по полевой теории элементарных частиц). Стабильность электрона обусловлена наличием электрического заряда, иначе он бы распадался аналогично мюонному нейтрино.

где n - единичный вектор из центра электрона в направлении точки наблюдения (А), r - расстояние от центра электрона до точки наблюдения, e - элементарный электрический заряд, жирным шрифтом выделены вектора, ε₀ - электрическая постоянная, r_e=r_0~ - радиус электрона в полевой теории, L - главное квантовое число электрона в полевой теории, ħ - постоянная Планка, m_0~ - величина массы заключенной в переменном электромагнитном поле покоящегося электрона, c - скорость света. (В системе СГС отсутствует множитель )

Данные математические выражения верны для дальней зоны электрического поля электрона: (r >> r_e), а голословные утверждения что "электрическое поле электрона остается кулоновским вплоть до расстояний 10^-16см не имеет ничего общего с действительностью - это одна из сказок, противоречащая классической электродинамике.

Согласно полевой теории элементарных частиц, постоянное электрическое поле элементарных частиц с квантовым числом L>0, как заряженных, так и нейтральных, создается постоянной компонентой электромагнитного поля соответствующей элементарной частицы. А поле электрического заряда возникает в результате наличия асимметрии между внешней и внутренней полусферами, генерирующими электрические поля противоположных знаков. Для заряженных элементарных частиц в дальней зоне генерируется поле элементарного электрического заряда, а знак электрического заряда определяется знаком электрического поля, генерируемого внешней полусферой. В ближней зоне данное поле обладает сложной структурой и является дипольным, но дипольным моментом оно не обладает. Для приближенного описания данного поля как системы точечных зарядов потребуется не менее 6 "кварков" внутри электрона - лучше если взять 8 "кварков". Понятное дело, что это выходит за рамки стандартной модели.

У электрона, как и у любой другой заряженной элементарной частицы, можно выделить два электрических заряда и соответственно два электрических радиуса:

• • электрический радиус внешнего постоянного электрического поля (заряда -1.25e) - r_q-= 3.66 10^-11 см.

  • электрический радиус внутреннего постоянного электрического поля (заряда +0.25e) - r_q+= 3 10^-12 см.

Данные характеристики электрического поля электрона соответствуют распределению 1 полевой теории элементарных частиц. Физика пока экспериментально не установила точность данного распределения и какое распределение наиболее точно соответствует реальной структуре постоянного электрического поля электрона в ближней зоне.

Электрический радиус указывает среднее местонахождение равномерно распределенного по окружности электрического заряда, создающего аналогичное электрическое поле. Оба электрических заряда лежат в одной плоскости (плоскости вращения переменного электромагнитного поля элементарной частицы) и имеют общий центр, совпадающий с центром вращения переменного электромагнитного поля элементарной частицы.

Напряженность E электрического поля электрона в ближней зоне (r ~ r_e), в системе СИ, как векторная сумма, приблизительно равна:

где n_-=r_-/r - единичный вектор из ближней (1) или дальней (2) точки заряда q- электрона в направлении точки наблюдения (А), n₊=r₊/r - единичный вектор из ближней (1) или дальней (2) точки заряда q₊ электрона в направлении точки наблюдения (А), r - расстояние от центра электрона до проекции точки наблюдения на плоскость электрона, q_- - внешний электрический заряд -1.25e, q₊ - внутренний электрический заряд +0.25e, жирным шрифтом выделены вектора, ε₀ - электрическая постоянная, z - высота точки наблюдения (А) (расстояние от точки наблюдения до плоскости электрона), r₀ - нормировочный параметр. (В системе СГС отсутствует множитель)

Данное математическое выражение представляет собой сумму векторов и ее надо вычислять по правилам сложения векторов, поскольку это поле двух распределенных электрических зарядов (q_-= -1.25e и q+= +0.25e). Первое и третье слагаемое соответствуют ближним точкам зарядов, второе и четвертое - дальним. Данное математическое выражение не работает во внутренней (кольцевой) области электрона, генерирующей его постоянные поля (при одновременном выполнении двух условий: r < ħ/m_0~c и Z < ħ/2m_0~c).

Потенциал электрического поля электрона в точке (А) в ближней зоне (r ~ r_e), в системе СИ приблизительно равен:

где r₀ - нормировочный параметр, величина которого может отличаться от в формуле E. (В системе СГС отсутствует множитель .) Данное математическое выражение не работает во внутренней (кольцевой) области электрона, генерирующей его постоянные поля (при одновременном выполнении двух условий: r < ħ/m_0~c и Z < ħ/2m_0~c).

Калибровку r₀ для обоих выражений ближней зоны необходимо производить на границе области, генерирующей постоянные поля электрона.