Polarización cuántica del electrón y su efecto en la neutralización de su carga electrostática
- Resumen
- Campo
electrostático - Flujo
electrostático - Laplaciano del
potencial - Partiendo de la
intensidad - Longitud
de onda Compton - Energía
electrostática - El
neutrino, ¿electrón sin
carga? - Efecto
relativista - Cancelación de
los infinitos - Quarks
- Efecto residual
de la fuerza nuclear - Conclusiones
- Notas
- 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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