¿Es la materia infinitamente divisible?

AC, gracias por la pregunta que presenta una perspectiva interesante de la materia, tal vez la perspectiva cuántica : “un cuanto (plural: quanta) es la cantidad mínima de cualquier entidad física involucrada en una interacción. Detrás de esto, uno encuentra la noción fundamental de que una propiedad física puede ser “cuantificada”, referida como “la hipótesis de la cuantización” … tal es el pensamiento de materia / masa / energía en física.

Esta respuesta es acertadamente desde la perspectiva de

Si la materia se representa por masa, dividirla por la velocidad de la luz al cuadrado está reduciendo la materia a la perspectiva cuántica . Y a partir de ahí, una vez convertida en Energía, E puede dividirse también en partículas como el electrón, etc.

Aunque se trata de un elemento divisible que puede obtener la ciencia moderna, todavía puede haber alguna división más allá de cómo entendemos la masa / materia / energía actualmente. Sin embargo, la ciencia tiene datos empíricos de lo que existe y hace una gran tarea al cuanto de cómo existe a la división tal como se presentó anteriormente.

La sustancia X a la que hace referencia es, en el mejor de los casos, imaginaria durante este tiempo de ciencia / historia; y no presento evidencia que indique que una división adicional está disponible más allá de nuestro nivel cuántico actual, ni la necesidad de tal; La necesidad es la madre de la invención = avance.

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De acuerdo con el “Modelo Estándar”, la materia está compuesta en última instancia por varias partículas indivisibles como electrones y quarks. Estos hechos se componen de “supercuerdas”, pero esta idea no está probada.

Por debajo de un cierto tamaño (la longitud de Planck) se vuelve un poco sin sentido hablar de cualquier cosa que implique medir tamaños, ya que no podemos medir cosas más pequeñas, incluso en principio.

Nada de esto realmente se siente como que “resuelve” la pregunta de qué materia está formada. La tentación es preguntarse cómo algo no puede ser infinitamente divisible. Pero entonces una jerarquía infinita de partículas también repele la mente. Así que no parece haber una solución realmente buena para el enigma, al menos si nos mantenemos con la idea de que el mundo físico es real y que nuestras nociones normales deberían aplicarse a él.

Sabemos que, en última instancia, la materia es solo otra forma de energía. Los dos son intercambiables. Entonces, en algún lugar profundo de nuestras partículas subatómicas, imagino que encontraremos un pequeño haz de energía que se comporta de tal manera que se comporte como un círculo en nuestro universo. Esto fue parcialmente sugerido por la teoría de cuerdas, que la materia está compuesta de cuerdas que vibran a través de 11 dimensiones envueltas dentro de sí mismas. Ni siquiera pretendo entender las matemáticas detrás de esa teoría. Personalmente, me imagino que tiene que ser más simple que eso, pero no soy un físico cuántico.

Respuesta corta, toda materia está hecha de energía. Cómo esa energía se manifiesta como materia que aún no conocemos.

Sabemos que existen formas ultra pequeñas de materia llamadas partículas elementales, pero no sabemos si se hace más pequeña que eso. Los átomos solían considerarse como partículas elementales, pero hemos descubierto partículas subatómicas incluso más pequeñas como los electrones y los quarks. Podríamos identificar subestructuras incluso más pequeñas más allá de las partículas elementales un día, pero actualmente estamos limitados por la tecnología de nuestro tiempo.

Más allá de eso, hay algo que los físicos cuánticos han teorizado denominados cuerdas.

A continuación hay una gran respuesta: ¿de qué están hechas las cuerdas en la teoría de cuerdas?

Personalmente, creo que más pequeños que cuerdas son pensamientos. Mi pensamiento es que en algún momento, nos adentraremos en un reino teórico que está tan fuera de lugar, que la única forma de explicarlo es no hacerlo. Y ahí tienes, eso es lo más pequeño posible.

Es una pregunta interesante. Esté preparado para no obtener una respuesta.

Primero, la idea de ‘infinitamente divisible’ ni siquiera puede tener sentido. La realidad y el infinito no parecen funcionar bien juntos.

Por ejemplo, tomemos un electrón. Por lo que muestran los experimentos, es una partícula similar a un punto. Esto significa que no tiene ningún tamaño en absoluto. ¿Esto tiene sentido? No para mí. Después de todo, los electrones tienen masa y una carga. Abarrotar una masa y cargarla en algo sin tamaño parece imposible.

Pero la mecánica cuántica puede ayudarnos aquí. El electrón tiene una función de onda. En realidad, un electrón es una función de onda. Y por lo que sé, no es posible en la mecánica cuántica decir que un electrón no tiene tamaño.

Si alguna versión de la teoría de cuerdas es correcta, entonces un electrón sería una cadena unidimensional con una longitud finita. Por desgracia, uno sabe si la teoría de cuerdas es correcta.

Y si la teoría de cuerdas es correcta, te preguntarás, ¿de qué están hechas las cuerdas?

Cada experimento realizado hasta ahora ha demostrado que los electrones no tienen una estructura interna. Los protones y los neutrones están hechos de quarks, por lo que tienen una estructura interna. No es así para los electrones.


Así que aquí está lo que sabemos:

  1. Los electrones no tienen una estructura interna que conozcamos.
  2. Los experimentos no han podido obtener un tamaño finito para los electrones.
  3. La mecánica cuántica no parece permitirnos decir que un electrón no tiene ningún tamaño.
  4. Como C3PO ha dicho, “estoy muy confundido”.
  5. Puede que nunca sea posible obtener una respuesta a tales preguntas. En principio, la ciencia no puede decirnos lo que es verdad. No importa cuán buenas sean nuestras teorías, podría surgir una mejor.
  6. Espero que esta respuesta motive a un físico a dar una respuesta real.

Esta es una pregunta que aún no ha sido respondida completamente. Según el modelo estándar, la divisibilidad se detiene en los quarks y leptones. Pero, algunos científicos dicen que incluso ellos tienen una estructura. Pero es seguro asumir que la materia es infinitamente divisible.