Введение

Физическая константа, задающая масштаб длины для межатомных взаимодействий. Классический радиус электрона — это комбинация фундаментальных физических величин, определяющих масштаб длины для задач, связанных с взаимодействием электрона с электромагнитным излучением. Он связывает классическую электростатическую энергию самодействия однородного распределения заряда с релятивистской энергией массы электрона. Согласно современным представлениям, электрон является точечной частицей с точечным зарядом и не имеет пространственных размеров. Тем не менее, полезно определить длину, характеризующую взаимодействие электронов в задачах атомного масштаба. Классический радиус электрона выражается как

где — элементарный заряд, — масса электрона, — скорость света, а — диэлектрическая проницаемость вакуума. Это числовое значение в несколько раз превышает радиус протона. В системе единиц СГС фактор диэлектрической проницаемости и не входят, но классический радиус электрона сохраняет то же значение. Классический радиус электрона также известен как радиус Лоренца или длина рассеяния Томсона. Он является одним из трех связанных масштабов длины, двумя другими из которых являются радиус Бора и приведённая длина волны Комптона электрона ƛe. Любой из этих трех масштабов длины можно выразить через любой другой, используя постоянную тонкой структуры :
ƛe

Обсуждение

Классический радиус электрона возникает и в классическом пределе современных теорий, включая нерелятивистское рассеяние Томсона и релятивистскую формулу Клейна — Нишины. Кроме того, он приблизительно соответствует масштабу длины, при котором становится важной ренормализация в квантовой электродинамике. Иными словами, на достаточно малых расстояниях квантовые флуктуации в вакууме, окружающем электрон, начинают оказывать вычислимые эффекты, имеющие измеримые последствия в атомной и физике частиц. Попытки представить электрон как неточечную частицу, основанные на предположении о простой механической модели, некоторые исследователи считают неудачными и не способствующими обучению.