Q7
基本粒子的表麵是絕對光滑的嗎？如質子，中子，電子？
by 囧菌噬菌體
答：
首先，在標準模型的框架下，題中所提到的質子、中子、電子三種粒子隻有電子屬於基本粒子，質子和中子都存在內部結構所以不能被稱為基本粒子。
其次，在量子領域，我們使用波函數來描述基本粒子的概率分布，這些概率雲並沒有經典意義上的邊界，所謂“基本粒子的表麵”很難定義，也就無從研究。
好消息是，科學家們有另一種辦法來討論電子的“光滑程度”。電磁學中，電偶極矩是描述電荷係統中正負電荷中心偏移程度的物理量，對於一個均勻帶電的球體，其電偶極矩應該是0。在標準模型中，我們一般將電子定義為點粒子，應該是完美的球體，這也意味著如果我們測量得到電子的電偶極矩不為零，電子就會相對於完美球體產生一個微小的偏移。
過去幾十年間，科學家們進行了多項實驗以測量電子的電偶極矩。這些實驗的結果表明，電子的形狀非常接近於一個完美的球體——如果存在任何偏離球形的凸起，其大小必須小於10^(-30) m。以電子的經典半徑2.82×10^(-15) m為參考，電子表麵的形變將會小於其半徑的10^(-13)%，也就是說電子是相當“光滑”的。因此，盡管我們無法定義電子的表麵，但我們可以得出結論，電子的形狀非常接近於一個理想的球體，其“光滑度”達到了極高的水平。
by K.Collider
