Кіріспе
Физикадағы бөлшектің идеалданған моделі. Нүктелі бөлшек, идеалдық бөлшек немесе нүктеге ұқсас бөлшек (көбінесе нүктеге ұқсас бөлшек деп жазылады) – физикада кеңінен қолданылатын бөлшектердің идеалдануы. Оның ерекшелігі – кеңістіктік өлшемнің болмауы; өлшемсіз болғандықтан, ол кеңістікте орын алмайды. Нүктелі бөлшек – кез келген нысанның тиісті бейнесі, егер оның мөлшері, пішіні және құрылымы белгілі бір жағдайда маңызды болмаса. Мысалы, жеткілікті қашықтықтан қарағанда кез келген шекті мөлшерлі нысан нүкте тәрізді нысан ретінде көрінеді және осылай әрекет етеді. Төменде талқыланатын нүктелік массалар мен нүктелік зарядтар – екі кең таралған мысал. Нүктелі бөлшектің масса немесе заряд сияқты қосылатын қасиеті болған жағдайда, ол көбінесе математикалық түрде Дирак дельта-функциясы арқылы бейнеленеді. Кванттық механикада нүктелі бөлшек тұжырымы Гейзенберг белгісіздік принципімен күрделенеді, себебі тіпті ішкі құрылымы жоқ элементар бөлшектер де нөлдік емес көлемді иеленеді. Мысалы, сутек атомындағы электронның атомдық орбитасы ~e= 30 көлемін алады. Дегенмен, ішкі құрылымы жоқ электрондар немесе кварктар сияқты элементар бөлшектер мен ішкі құрылымы бар протондар сияқты күрделі бөлшектер арасында айырмашылық бар: Протон үш кварктан тұрады. Элементар бөлшектер кейде ішкі құрылымының жоқтығына байланысты «нүктелі бөлшектер» деп аталады, бірақ бұл жоғарыда талқыланған мағынадан өзгеше.
A point particle, ideal particle or point like particle (often spelled pointlike particle) is an idealization of particles heavily used in physics. Its defining feature is that it lacks spatial extension; being dimensionless, it does not take up space. A point particle is an appropriate representation of any object whenever its size, shape, and structure are irrelevant in a given context. For example, from far enough away, any finite size object will look and behave as a point like object. Point masses and point charges, discussed below, are two common cases. When a point particle has an additive property, such as mass or charge, it is often represented mathematically by a Dirac delta function. In quantum mechanics, the concept of a point particle is complicated by the Heisenberg uncertainty principle, because even an elementary particle, with no internal structure, occupies a nonzero volume. For example, the atomic orbit of an electron in the hydrogen atom occupies a volume of ~e= 30. There is nevertheless a distinction between elementary particles such as electrons or quarks, which have no known internal structure, versus composite particles such as protons, which do have internal structure: A proton is made of three quarks. Elementary particles are sometimes called "point particles" in reference to their lack of internal structure, but this is in a different sense than discussed above.
Нысандық масса
Нүктелік масса (нүктелік масса) – мысалы, классикалық физикада, массасы нөлдік емес физикалық объектіні (әдетте материя) білдіреді, бірақ оның көлемі немесе сызықтық өлшемдері нақты және анық түрде (немесе ойша немесе модельдеу арқылы) нөлге жуық (шешсіз кішкентай) болып есептеледі. Гравитация теориясында кеңейтілген денелер тіпті олардың жанында нүктелік масса сияқты мінез-құлық танытуы мүмкін. Мысалы, үш өлшемді кеңістікте Ньютондық гравитация арқылы өзара әрекеттесетін сфералық денелер, олардың барлық массасы массалық орталықтарында шоғырланғандай әрекет етеді. Шындығында, бұл кері квадрат заңымен сипатталатын барлық өрістерге қатысты.
Нысандық төлем
Нүктелік массаларға ұқсас, электромагнетизмде физиктер a, нөлдік емес электр заряды бар нүктелік бөлшекті талқылайды. Электростатиканың негізгі теңдеуі – екі нүктелік заряд арасындағы электр күшін сипаттайтын Кулон заңы. Тағы бір нәтиже, Эрншоу теоремасы, нүктелік зарядтар жиынтығын зарядтардың электростатикалық өзара әрекеттесуі арқылы ғана статикалық тепе-теңдік күйде ұстап тұру мүмкін емес екенін көрсетеді. Классикалық нүктелік зарядқа байланысты электр өрісі, нүктелік зарядтан қашықтық азайған сайын шексіздікке дейін өседі, бұл модельдің бұл жағдайда дәлдігін жоғалтатынын көрсетеді.
Кванттық механикада
Кванттық механикада элементар бөлшек (сонымен қатар "нүктелік бөлшек" деп те аталады) мен құрама бөлшек арасында ерекшелік бар. Элементар бөлшек, мысалы электрон, кварк немесе фотон – ішкі құрылымы белгісіз бөлшек. Ал протон немесе нейтрон сияқты құрама бөлшектердің ішкі құрылымы бар (суретті қараңыз). Дегенмен, элементар және құрама бөлшектердің екеуі де Хайзенбергтің белгісіздік принципіне байланысты кеңістікте нақты орналаспайды. Бөлшектің толқындық пакеті әрқашан нөлден өзге көлемді алып жатады. Мысалы, атомдық орбитальді қараңыз: электрон – элементар бөлшек, бірақ оның кванттық күйлері үш өлшемді бейнелерді құрайды. Соған қарамастан, элементар бөлшектің нүктелік бөлшек деп аталуының себебі бар. Элементар бөлшектің толқындық пакеті делокализацияланған болса да, оны бөлшектің нақты локализацияланған кванттық күйлерінің кванттық суперпозициясы ретінде бейнелеуге болады. Бұдан әрі, бөлшектің өзара әрекеттесуін нақты локализацияланған жеке күйлердің өзара әрекеттесуінің суперпозициясы ретінде көрсету мүмкін. Бұл құрама бөлшектерге қатысты дұрыс емес, оларды нақты локализацияланған кванттық күйлердің суперпозициясы ретінде бейнелеуге болмайды. Физиктер осы мағынада бөлшектің ішкі "өлшемін" талқылай алады: оның толқындық пакетінің емес, ішкі құрылымының мөлшері. Осы мағынада элементар бөлшектің "өлшемі" нақты нөлге тең. Мысалы, электрон үшін эксперименттік деректер электронның мөлшері e=18-ден кіші екенін көрсетеді. Бұл күтілетін нақты нөлдік мәнмен сәйкес келеді. (Бұл, атауына қарамастан, электронның нақты мөлшерімен байланысы жоқ классикалық электрон радиусымен шатастырылмауы керек.)