O que é uma partícula pontual?

Melhor resposta

Até onde eu sei, o uso do ponto físico foi iniciado pelas leis de Newton. Newton assumiu que o sol, o a terra e a lua podem ser consideradas como o ponto. Antes de Newton, matematicamente, o tamanho dos objetos não era muito discutido. De acordo com as leis de Newton, a massa e a força entram em fórmulas matemáticas.

“Uma partícula pontual ou partícula semelhante a um ponto é uma idealização de partículas amplamente utilizadas na física. Sua característica definidora é a falta de extensão espacial: sendo de dimensão zero, não ocupa espaço. Uma partícula pontual é uma representação apropriada de qualquer objeto cujo tamanho, forma e estrutura são irrelevantes em um determinado contexto ”. [1]

“Na teoria da gravidade, os físicos frequentemente discutem uma massa pontual, significando uma partícula pontual com uma massa diferente de zero e nenhuma outra propriedade ou estrutura. Da mesma forma, no eletromagnetismo, os físicos discutem uma carga pontual, uma partícula pontual com carga diferente de zero ”. [1]

“Assim que o elétron foi descoberto, surgiram dúvidas sobre seu possível tamanho. Pois se sua carga fosse distribuída por uma esfera de raio r, esperava-se que isso levasse a uma energia de repulsão eletrostática proporcional a 1 / r. E embora tenha sido sugerido por volta de 1900 que os efeitos associados a isso poderiam explicar a massa do elétron, isso gerou problemas com a teoria da relatividade e também permaneceu misterioso exatamente o que poderia manter o elétron unido. (Uma sugestão tardia feita em 1953 por Hendrik Casimir foi que poderiam ser forças associadas com flutuações de ponto zero em campos quânticos – mas pelo menos com a configuração mais simples, eles acabaram tendo o sinal errado.) ”[2]

“A grande ideia da teoria atômica é que, em algum nível fundamental, menor, a matéria que compõe tudo não pode ser mais dividida. Esses blocos de construção finais seriam literalmente ou impossíveis de cortar. À medida que avançamos em escalas progressivamente menores, descobrimos que as moléculas são feitas de átomos, que são feitos de prótons, nêutrons e elétrons, e que prótons e nêutrons podem ser divididos em quark e glúons. No entanto, mesmo que quarks, glúons, elétrons , e mais parecem ser verdadeiramente pontuais, toda a matéria feita a partir deles tem um tamanho real finito “. [3]

“O desenvolvimento da teoria quântica na década de 1920 mostrou que partículas discretas exibirão inevitavelmente características semelhantes a ondas contínuas em sua distribuição espacial de amplitudes de probabilidade. Mas a mecânica quântica tradicional e a teoria quântica de campos são normalmente formuladas com a suposição de que as partículas básicas que descrevem têm tamanho espacial intrínseco zero. ” [2]

“A partícula fundamental é uma partícula cuja subestrutura ainda é desconhecida, portanto, não se sabe se é composta pelas outras partículas ou não”. [4] “Embora o Modelo Padrão descreva os fenômenos dentro de seu domínio com precisão, ele ainda está incompleto. Talvez seja apenas uma parte de um quadro maior da física moderna, que inclui a camada mais profunda e oculta do mundo subatômico que foi mergulhado na escuridão do universo ”. [5]

A questão é: onde está a parte oculta da física moderna? A parte oculta da física moderna está além do princípio da incerteza. Incluído na escala subquântica, onde ocorrem as interações quânticas entre fótons e grávitons. O lado oculto e escuro da física moderna é também um lugar onde as partículas carregadas absorvem e emitem quanta de energia, sem qualquer descrição do mecanismo de absorção e emissão pelas partículas carregadas. Na física moderna, uma partícula carregada cria um campo elétrico ela mesma, mas o mecanismo desse processo é ambíguo e não explica como uma partícula carregada cria um campo elétrico? Na teoria do CPH, todas as partículas subatômicas e até mesmo os fótons têm uma estrutura.

Leia mais sobre a resposta de Hossein Javadi para Um fóton em movimento tem a massa que é dada por m = E / c2, se o fóton for sem massa, de onde vem sua massa?

A resposta de Hossein Javadi para Os férmions de Dirac sem massa, conforme discutido na literatura do grafeno, são idênticos aos férmions de Weyl? Se sim, de onde vem o nome de férmions Dirac sem massa?

4 – Partículas elementares, WorldNews,

5 – O modelo padrão, CERN Document Server

1 – Partícula pontual, Da Wikipedia, a enciclopédia gratuita

2 – Stephen Wolfram, SOME HISTORICAL NOTES, WOLFRAMSCIENCE, 2002

3 – Ethan Siegel, If Matter Is Made Of Point Particles, Why Does Everything Have A Size ?, Science, Forbes, 2017

Resposta

Olá, ok … em primeiro lugar, toda matéria é feita de partículas, certo?

Então, o que há entre quaisquer duas partículas dadas seria, normalmente … outras partículas .Por exemplo, uma partícula no nariz de um cachorro e uma partícula no rabo do cachorro têm todo o resto do cachorro (feito de outras partículas) entre elas.

“Mas não foi isso que eu quis dizer… quis dizer o que está entre duas partículas que não têm nada no espaço entre elas?”

Bem, então você respondeu sua própria pergunta. Obviamente, nada está entre duas coisas que não têm nada entre elas.

“Ok, então, acho que o que realmente estou perguntando aqui é, o que está contido por espaço vazio? ”

Bem, nada está contido no espaço vazio (ou seja, um espaço que é completamente desprovido de partículas). É isso que a palavra “vazio” significa.

“Vazio” significa “sem coisas”, o que significa “sem partículas” porque todas as coisas são feitas de partículas.

Agora, eu acho que a resposta acima é uma resposta perfeitamente boa. No entanto, há outro nível de compreensão do “espaço vazio” que, em certo sentido, dá uma resposta sutilmente diferente. Isso estaria no nível da teoria quântica de campos, e vale a pena mencionar porque pode satisfazer qualquer intuição que você possa ter do tipo “você pode realmente ter nada em uma determinada região do espaço? ”

Em nosso melhor modelo fundamental do universo, o que você realmente tem no nível mais básico de existência física é um monte de campos de energia quantizados, cada um dos quais ocupa todo o espaço-tempo . A energia nesses campos vem em pacotes discretos (ou “quanta”), que interpretamos como partículas. Pode-se imaginar que as partículas tenham posição e momento, mas os próprios campos estão em todos os lugares e não se movem.

Agora, o quantum campos não são “coisas”. Eles não são “feitos de” nada, simplesmente são o que são. É claro que não são “nada” … são alguma coisa! E cada um deles literalmente “preenche” todo o universo em todos os pontos.

Então, dizer que os campos quânticos são o que ocupam o espaço entre as partículas seria um tanto enganoso! Neste nível, o que interpretamos como “partículas” são fenômenos que ocorrem em campos (análogo a como uma onda não é um objeto em si, mas antes, um fenômeno que ocorre em seu meio). Os campos ocupam todo o espaço, incluindo os bits onde localizamos uma “partícula” e também aqueles onde não localizamos. Como uma corda com nós, a coisa toda é a corda, tanto as partes com nós quanto as sem nós.

Porque, o que você não consegue fazer é pensar nos campos e nos partículas como estando no mesmo nível ontológico de existência! As partículas não estão embutidas nos campos, elas subsistem nos campos, como fenômenos dos campos. Imaginar um universo de partículas girando em torno de um mar de algum tipo de protoplasma quântico transparente ou qualquer outra coisa não é a imagem certa. Eles não são passas de partículas em uma massa quântica. Se você precisar de uma analogia, acho que as analogias de “onda” ou “corda” que ofereci acima seriam melhores.

Então, não acho que você deva sair pensando “Acho que não há afinal de contas, realmente qualquer espaço vazio, está cheio de coisas quânticas! ” Se a palavra “vazio” deve ter qualquer significado físico, deve se referir a uma ausência de partículas (excitações dos campos quânticos). Se você disser que realmente não há espaço vazio porque está todo preenchido com esses campos quânticos, isso destruiria termos perfeitamente bons e úteis como “vazio”, “vácuo”, “nada”, etc. e nos forçaria a vir com alguns novos termos confusos como “sem partículas” para significar o que esses outros termos significavam em primeiro lugar!

Olá, HTH! 🙂

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