Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Почему кварки или вообще любые другие частицы имеют именно определённый размер, а не какой нибудь другой. Например атом гелия - именно 32пм, почему не 104 метра или вообще меньше 1пм?

ФизикаНаука+3
p. ׽
  ·   · 1,7 K
Сусанна Казарян, США, Физик  · 19 июн 2021

Согласно Стандартной модели для калибровочных бозонов, кварков и лептонов, в пределах точности выполненных измерений, окончательно размеры не обнаружены. Это означает, что их размеры меньше 10⁻¹⁸ м. Попытки смоделировать электрон как неточечную частицу были отвергнуты как непродуманные и контрпедагогические.Тем не менее, полезно определить длину, которая характеризует взаимодействие электронов в задачах атомного масштаба. Таковой длиной выбран классический радиус электрона равный r ≈ 2.8 Фм.

В отличие от бесструктурных частиц, размеры адронов вполне измеримы. Их характерный среднеквадратический радиус определяется радиусом конфайнмента (или удержания кварков) и по порядку величины равен 10⁻¹⁵ м (1 Фм). При этом он варьирует от адрона к адрону.

Вот распределение плотности заряда в протоне и нейтроне, полученные экспериментально по рассеянию электронов на нуклонах, там же показан характерный среднеквадратический радиус нуклонов (0.7 Фм).

proton_neutron.png

Атомы же состоят из ядер и электронов. Вот плотность вероятности обнаружить электрон в оболочке радиусом r ÷ rdr в простейшем атоме Водорода.

distribution.png

Среднеквадратичное значение r ≈ 1 Å и будет характерный статистический радиус атома водорода.

Так же рассчитывается и характерный статистический радиус атома гелия (31 pm) и других элементов. Этим занимается Квантовая химия.

А почему не 104 метра или вообще меньше 1пм? - Это законы природы, которые с математической точностью описываются в рамках квантовой механики и квантовой химии.

Расскажите о себе? Вы из будущего?