電子是否存在內部結構?

01-27

現在能否觀察到電子的內部結構。不能的話，是觀測技術的限制？

其實現在暫時沒有任何實驗能看到電子的內部長啥樣。只能說它非常非常小。

謝邀。

標準模型中，基本粒子，包括電子，夸克等，被定義為點粒子。這個概念類似數學上的點，沒有大小。按照這種定義，自然就沒有內部結構了。

在弦論中，基本粒子是一維的弦，內部按照卡拉比-邱流型摺疊著6個空間維度。但是這個尺度太小，和現在強子對撞機能達到的尺度還差若干數量級，所以目前難以驗證。

記得有個老師上課說國外有個老闆，為了測電子的電偶極距，三個博士都悲劇了，因為測不出來（三個博士每個的方法都比上一個精度高几個量級）～

結構肯定有，是不是「內部」就難說了，目前未發現，但是有一些跡象。電子屬於輕子，而輕子有3代，如果電子是純粹點，那麼它的所有性質必須人為加入理論中，這是目前流行的理論做的——將電子假設為幾何點，手動加入質量、電荷。

因此從輕子有3代上看，電子肯定存在我們未發現的結構，而它能夠解釋輕子為什麼有3代。至於這種結構是不是「內部」，是不是「可分為更小的成份」，則很難判斷。目前實驗上的確出現一些跡象，比如謬子（二代輕子）與質子的相互作用，展現出質荷比不協調的現象，但是一來由於實驗數據仍為分散的孤立數據，二來它與現有理論極大的衝突，物理學家更傾向於相信是實驗誤差（誰說物理學家都是理性的？）

如果要說，電子的結構有什麼特徵，我想必然是與電荷分布與質量分布有關，但是這種分布我們必須擺脫剛體密度分布的觀念，採用場分布的觀念，因此它未必是「內部」的。3代輕子具有完全相同的電荷，只是質量不一樣，這種不一樣的質量是如何產生的，被隱藏的結構在什麼樣的實驗條件下會展現出來，現代物理學家還缺少足夠的洞察力去揭示它，我們需要愛因斯坦那樣的人。

理論上要求為點粒子，不需要考慮內部結構；實驗上，沒有測到點子的內部結構。也沒有什麼理由要求電子具有內部結構。因此，在我們現在認知的範圍內，我們不考慮電子的內部結構問題。當然，也不排除它可能有內部結構，這需要留待實驗和理論的發展。

要觀測更小的結構，你需要更小的信使，就是獲取信息的手段，目前我們主要使用電磁波和基本例子作為信使，電磁波作為信使，其能觀測的結構尺度受限於其波長。而用基本粒子作為信使，是不能觀測比其更小的尺度的。

量子場論要求電子是點粒子。

劉慈欣《微觀盡頭》節選

這時，蜂鳴器刺耳地響了，這是發生夸克撞擊事件的信號，人們都轉向大屏幕，物理學的最後審判日到了，人類爭論了三千年的問題馬上就會有答案。

　　超級計算機的分析數據如洪水般在屏幕上湧出，兩位理論物理學家馬上發現事情不對，他們困惑地搖搖頭。

　　結果並沒有顯示夸克被撞碎，但也沒有顯示它保持完整，試驗數據完全不可理解。

　　突然，有人驚叫了一聲，那是迪夏提，這裡只有他對大屏幕上撞擊夸克的數據不感興趣，仍站在窗邊：「天啊，外面怎麼啦，你們快過來看啊！」

　　「迪夏提大爺，請別打擾我們！」總工程師不耐煩地說，但迪夏提的另一句話使所有人都轉過身去。

　　「天……天怎麼啦！」

　　一片白光透進窗來，大廳中的人們向外看去，他們不相信自己的眼睛：整個夜空變成了乳白色！人們衝出了大廳，外面，在廣闊的戈壁之上，乳白色的蒼穹發著柔和的白光，像一片牛奶海洋，地球彷彿處於一個巨大的白色蛋殼的中心！

　　當人們的雙眼適應了這些時，他們發現乳白色的天空中有一群群的小黑點，仔細觀察了那些黑點的位置後，他們真要發瘋了。

　　「真主啊，那些黑點……是星星！」迪夏提喊出了每個人都看到但又不敢相信的結論。

　　他們在看著宇宙的負片。

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沒有

我們現在甚至不知道電子的大小，更別說電子的內部結構了。

目前大部分的理論都把電子簡化成一個點，而且推到出的理論也和實驗相符合。可能如果將來發現有實驗反對電子這種模型才會去進一步的探究吧。但目前來說，還是安全的。

現在沒有發現，用現在的手段說，是基本粒子，但不是最小粒子

人類的觀測技術肯定是有限制的，無法同時觀測電子的波動和粒子性。當人類觀測電子在空間中的內部結構時，必然喪失對電子在整體上的認識。

首先現在是觀測不到電子內部結構的（觀測電子都挺麻煩），其次電子是輕子，不受強互作用力，荷質比又那麼大，所以它如果有內部結構（比如核子的三夸克結構）的話就會因為自身的庫侖斥力裂開。所以起碼以現在的理論水平來說它是不可能有內部結構的。

電子的內部結構也許是一個宇宙，千萬別激發他。上一個妄圖分解電子的傢伙導致了大爆炸。是的，就是我們這個宇宙的大爆炸！你問它的世界？當然是炸沒了。

其實……是有的。有一個科學家在絕對零度左右的溫度把電子分成了一個自旋子和一個空穴子。