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Polarización cuántica del electrón y su efecto en la neutralización de su carga electrostática



Partes: 1, 2

    1. Resumen
    2. Campo
      electrostático
    3. Flujo
      electrostático
    4. Laplaciano del
      potencial
    5. Partiendo de la
      intensidad
    6. Longitud
      de onda Compton
    7. Energía
      electrostática
    8. El
      neutrino, ¿electrón sin
      carga?
    9. Efecto
      relativista
    10. Cancelación de
      los infinitos
    11. Quarks
    12. Efecto residual
      de la fuerza nuclear
    13. Conclusiones
    14. Notas
    15. Bibliografía

    Deducción teórica de la
    masa del neutrino

    RESUMEN

    El campo electrostático del electrón,
    considerado como una partícula casi puntual, atrae
    positrones virtuales y repele electrones virtuales. Los
    positrones virtuales a su vez generan un nuevo campo que
    contrarresta el campo electrostático del
    electrón, produciendo el efecto de apantallamiento, y al
    mismo tiempo atrae
    electrones virtuales y repele positrones virtuales. Los
    electrones virtuales atraídos generan a su vez otro campo
    que atenúa la intensidad del campo generado por los
    positrones virtuales, atrayendo simultáneamente positrones
    virtuales y repeliendo electrones virtuales. Estos positrones
    virtuales generan un nuevo campo, dando origen a una secuencia
    infinita de interacciones, expresadas matemáticamente en
    una serie infinita convergente, en un rango de distancia
    comprendido entre cero e infinito, que neutralizan el campo
    electrostático del electrón a una distancia casi
    nula de la partícula. Nuestras ecuaciones
    conducen de manera natural a la cancelación de los
    infinitos sin modificar o renormalizar la escala de
    medición de la masa del electrón. La
    energía electrostática casi infinita del
    electrón se canalizaría a través de un
    sumidero hacia el vacío cuántico y podría
    explicar el origen de la energía oscura del universo. El
    modelo sugiere
    la posibilidad de que los neutrinos sean leptones sin carga
    eléctrica y su masa deducida teóricamente
    podría explicar el origen de la materia oscura
    del universo. El modelo puede aplicarse a los quarks.

    Palabras claves: Polarización,
    electrón, neutralización carga, sumidero
    energía, electroneutrinos, quarks.

    INTRODUCCIÓN

    La electrodinámica cuántica, EDC, es una
    de las teorías
    más exitosas creadas por el intelecto humano. La
    concordancia entre los cálculos teóricos y la
    observación experimental es de una
    precisión extraordinaria, lo que ha permitido notables
    aplicaciones en el campo de la tecnología. Para
    alcanzar este singular éxito,
    tuvo que superar grandes dificultades a nivel teórico,
    debido a la presencia de cantidades infinitas que amenazaba con
    sumergir a la teoría
    en el caos.

    Un simple cálculo
    nos demuestra que la energía del campo
    electrostático del electrón aumenta en razón
    inversamente proporcional a la distancia; a una distancia nula,
    la energía se dispara al infinito. La equivalencia
    relativista entre la masa y la energía implicaría
    que el electrón debería poseer una masa infinita,
    lo que evidentemente no ocurre.

    Para superar esta dificultad, los físicos
    modificaron o renormalizaron la escala de medición de la
    masa, desplazándola una cantidad infinita, de modo que las
    magnitudes se ajustaran a los valores
    obtenidos experimentalmente (1). Las importantes contribuciones
    de destacados físicos, representaron un significativo
    avance en los fundamentos teóricos de la EDC.

    No obstante, a pesar de su gran éxito, algunos
    físicos como el propio Feynman, que calificó la
    renormalización como proceso
    "dippy" (chiflado) (2), Hawking (3) y Davis (4), así como
    filósofos matemáticos como Miro
    Quesada (5), entre otros, consideran que la
    renormalización carece de sólidos fundamentos
    teórico matemáticos. El Delta de Dirac, por
    ejemplo, que no es propiamente una función
    matemática, sirvió de base para la
    renormalización. Dirac inclusive, se refería a ella
    como el proceso de barrer los infinitos debajo de la alfombra.
    Los defensores de la teoría de supercuerdas y sus
    variantes argumentan a su favor las inconsistencias de considerar
    las partículas puntuales sin extensión ni estructura
    interna. En la presente monografía, proponemos un modelo
    matemático basado en la interacción de las partículas
    virtuales del vacío cuántico con el campo
    electrostático del electrón, cuyo efecto
    acumulativo conduciría de manera natural a la
    neutralización de la carga del electrón a una
    distancia casi nula de la partícula, sin necesidad de
    renormalizar.

    CAMPO
    ELECTROSTÁTICO

    Consideremos en primer lugar, el campo
    electrostático del electrón. Según la
    física
    clásica, la intensidad en r viene dada por la
    fórmula

     
    [1]

    Siendo k la constante electrostática
    culombiana, la
    carga del electrón y r la distancia al
    electrón.

    POTENCIAL ELECTROSTÁTICO

    El potencial entre distancias a y b del
    electrón está dado por

     
    [2]

    donde el signo (-) representa la carga negativa
    del electrón. Multiplicando y dividiendo por , una constante de
    longitud vinculada al electrón, por ahora indeterminada,
    tenemos

      [3]

    siendo . Este cambio de
    variable es esencial en el desarrollo del
    modelo propuesto.

    La expresión es un potencial asociado al electrón,
    invariante respecto a la distancia r. La integral respecto
    a la función en la ecuación [3], define el potencial
    electrostático entre dos puntos situados a las distancias
    a y b de la partícula.

    Se ha comprobado experimentalmente que el
    electrón atrae positrones virtuales y repele electrones
    virtuales presentes en el vacío cuántico, que
    atenúan la intensidad del campo electrostático,
    produciendo un efecto de apantallamiento o polarización
    cuántica (6). Este nuevo campo, que denominaremos campo de
    segundo orden, generará un potencial que actuará en
    sentido opuesto a . Ahora bien, hemos visto que el potencial se obtuvo por integración del potencial respecto a .
    Análogamente, asumiremos como primera hipótesis, que el potencial generado por los
    positrones virtuales deberá obtenerse por
    integración del potencial respecto a . En consecuencia, el potencial de este nuevo campo
    estaría dado por

      [4]

    siendo la carga del positrón y el signo de positivo. Asimismo,
    estos positrones virtuales atraerán electrones virtuales y
    repelerán positrones virtuales, generando un nuevo campo
    de tercer orden que aumentará la intensidad del campo
    electrostático, produciendo un efecto de
    antiapantallamiento o antipolarización cuántica.
    Este nuevo campo generará un potencial que actuará en el
    mismo sentido que el potencial del electrón, que análogamente
    estará dado por la integración del potencial
    respecto a
    .
    Consecuentemente

      [5]

    Este proceso continuará indefinidamente. En
    general, un potencial de enésimo orden estará dado
    por

      [6]

    lo que nos da

     
    [7]

    Es decir, el potencial de orden n entre los
    puntos a y b se obtiene por la integral definida
    entre dichos puntos del potencial de orden n –
    1
    .

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