В океане энергии

Предположим, что электрон — шар, а радиус этого шара меньше, чем 1,7-10~13 см. Тогда масса электрического поля оказывается больше массы электрона. Если радиус электрона равен нулю, то масса электрона оказывается равной бесконечности. Бессмыслица? Не торопитесь с выводами. В том-то и дело, что об этом можно было бы и не говорить, если бы не одно «чрезвычайно досадное» обстоятельство. Большинство имеющихся на сегодня теоретических положений и опытных данных свидетельствует как раз о том, что электрон не имеет размеров — его радиус равен нулю. Известный физик, лауреат Нобелевской премии Ричард Фейнман писал по этому поводу:

«Мы вынуждены прийти к заключению, что представление, будто энергия сосредоточена в поле, не согласуется с предположением о существовании точечных зарядов. Один путь преодоления этой трудности — это говорить, что элементарные заряды (такие, как электрон) на самом деле вовсе не точки, а небольшие зарядовые распределения. Но можно говорить и обратное: неправильность коренится в нашей теории электричества на очень малых расстояниях или в нашем представлении о сохранении энергии в каждом месте порознь. Но каждая такая точка зрения все равно встречается с затруднв ниями. И их никогда еще не удавалось преодолеть; существуют они и по сей день».

Такова первая, но далеко не последняя трудность на нашем пути. К этому добавим еще кое-что. Когда вы строили систему из одноименных зарядов, они, будучи предоставленными самим себе, тут же разлетались. А вот электрон не разлетается. Никому никогда не приходилось наблюдать половинку или четвертушку электрона. Спрашивается, что удерживает заряд электрона от распадения на части? Если «внутри» у электрона какой-то твердый шарик, то как увязать это с предположением о точечных размерах? Ведь тогда получится бесконечно большая плотность материи.

Ну а что говорят об этом эксперименты? Опыты по взаимодействию протонов с электронами показали, что при расстояниях между ними, больших Ю-13 см, эти частицы ведут себя как точечные электрические заряды и подчиняются закону Кулона. А при меньших расстояниях все обстоит не так. При расстоянии порядка 10~и см взаимодействие ослабевает в 10 раз. Значит, либо электрон, либо протон — не точка, а заряд, распределенный в конечном объеме. Ученые склонны полагать, что таким свойством обладает именно протон. Кстати, из этих же опытов можно сделать и другой вывод: электрон проникает внутрь протона. Ставились и такие опыты, когда протоны пронизывались другими частицами насквозь Вывод однозначный: никакого твердого, монолитного вещества в природе не существует.