Elektrony

          Do tajemniczych cząstek materii należą elektrony, które są fundamentalnymi cząstkami w fizyce. Są powszechnie użytkowane (prąd elektryczny), ale niewiele o nich wiemy. Ich wewnętrzna natura (o ile ją mają) pozostaje zagadką. Obecny model standardowy fizyki zakłada, że elektrony są cząstkami elementarnymi, co oznacza, że nie mają znanej struktury wewnętrznej ani nie są zbudowane z mniejszych składników. Elektrony są również klasyfikowane jako fermiony, co oznacza, że podlegają zasadzie wykluczenia Pauliego, nie mogą zajmować tego samego stanu kwantowego co inne fermiony. Wygląda na to, że są niepodzielne. Przyjęcie, że zachowują sie jak kulki o promieniu mniejszym niż 10^-22 metra nie jest do końca prawdziwe. To sposób ich wizualizacji na potrzeby dydaktyczne. Podobnie sugestia uznania ich za obiekty punktowe służy do rozważań matematycznych. Przyjmuję się, że obiekty te wirują, mają moment pędu (spin). Ciekawą własnością ich jest ich ujemny ładunek elektryczny, który co do swojej natury nie jest dokładnie wyjaśniony.
          To co wiemy, to to, że elektrony (leptony, negatony) są niepodzielnymi cząstkami trwałymi. Obecnie nie wiadomo, czy elektron ma jakąkolwiek strukturę wewnętrzną. Ze względu na ich dualistyczne właściwości korpuskularno-falowe można je traktować jako kłębki energetyczne, które ukazują ich dynamiczną naturę.

Elektrony w atomach zajmują określony obszar w przestrzeni wokół stosunkowo małego dodatniego jądra. Obszary zajmowane przez elektrony nazywają się orbitalami. Orbitale z kolei zgrupowane są w powłoki elektronowe. Parametry każdego orbitala (energia, kształt) zdeterminowane są przez energię elektromagnetycznego oddziaływania z jądrem atomu i pozostałymi elektronami oraz parametry elektronu. Rozmiary orbitali atomowych są rzędu 10−10 m, czyli dziesiątej części nanometra, ale dla stanów wzbudzonych mogą być kilkadziesiąt razy większe. Orbitale elektronowe są od 10 do 100 tysięcy razy większe od jądra atomowego, którego średnica wynosi od 10−15 do 10−14 m.
          Elektrony mogą brać udział w reakcjach jądrowych. Mogą być emitowane z jądra atomowego – nazywane są wówczas promieniowaniem beta (β).
          Mechanika kwantowa opisuje elektron jako obiekt, który może być w dwóch miejscach jednocześnie (!), co jest sprzeczne z codziennym doświadczeniem.
          Aby pozostać w oglądzie kataleptycznym (badania przeprowadzone w normalnych warunkach) można elektron uważać za kłębek energetyczny (kwant energii) o naturze dynamicznej.