电子究竟是什么形状？

说到电子的形状，相信大部分人都会觉得，电子不应该像小球一样是个球形吗，这算个什么问题，确实我们对电子的印象，应该大部分都来源于各种原子结构的图片，一堆小球围绕着原子核，但是如果电子是个小球，那么很容易又让人联想到，这个小球又是由什么组成的呢，大家知道电子属于标准粒子模型中的轻子，属于不可再分的基本粒子，所以电子的尺寸是非常小的，正因为电子足够小，还可以利用它使我们“看到”那些，极其微小尺寸的物体，这就是扫描电子显微镜，关于它的原理打个简单的比喻。

假如地上有一颗树，这时候下雨了，一阵小雨过后地面都湿了，只有树下的这部分是干的，于是我们通过这片干燥的地面的轮廓，就能大概得出这棵树俯视的样子，这里的雨滴就像是扫描电子显微镜中，用来轰击被观测物体的一个个电子，然后我们通过观测被轰击后产生的各种物理现象，从而间接的描绘出被观测物体的轮廓，其他物体的形状我们可以用电子去观测，那电子本身的形状我们该怎么去观测呢，因为实在找不到比电子还小的粒子了呀，然后科学家想到，那就直接用电子去测量电子，也就是拿电子去轰击被测量电子，然后利用散射测量电子占据的空间，从而间接的得到被测量电子的半径，理论上似乎可行，可是实验结果却很尴尬。

为什么这么说，就是这个被测量的电子的半径，会随着轰击电子的能量大小而变化，因为轰击电子的能量，一部分会传递给被测量的电子，被测量的电子的能量变高了，意味着它的波动频率就增加了，那么它的波长就变短了，也就是粒子性变得更显著，半径就会更小，于是要测量更精确的半径，就需要能量更大的电子去轰击它，这导致了被测量电子吸收能量后，半径更小了，这就陷入了一个死循环，直到波长逼近“康普顿波长”这一下限，康普顿波长是基于狭义相对论和量子力学的，测量粒子位置的基本限制，所以说在理论上，电子只有可测量的半径。

虽然电子有半径，但是通常我们认为，电子它是没有内部结构的，或者说它的内部结构对我们是未知的，所以物理学家把电子叫做点粒子，也就是零维度，从这个角度来说也可以认为，电子是没有形状的，它只是一个几何上的点，但实际上的电子，并不是真正意义上的，没有大小的质点，更多情况下是因为，我们无需研究其内部结构，所以为了方便计算，才可以把它看成一个点，真实情况是，电子应该是一团有大小和形状的云，这可不是原子核周围的电子云，这个云是由电子中心周围。

不断出现并消失的正反粒子对儿组成的，所以电子的形状在一定意义上，也可以看作是这团云的形状，但是单从理论上有些人认为，这团云应该是完美的“球形”,而有些人则认为，可能由于电荷分布的不均匀，它应该更像一个“蛋形”,那究竟是什么形状呢，还是实验说了算，不同于刚才说的，用电子轰击电子的观测方式，这次实验是通过测量电子的电偶极矩，来判断电子是否为球形，电偶极矩越小，它的形状越接近完美的球形，截止2014年的实验结果表明，电子的电偶极矩应该非常小，以至于当前的实验设备无法检测到这个值，所以姑且可以认为它的电偶极矩是零。

电子确实是一个完美的球形，当前的误差仅为10^27分之一，这是个什么概念，假如把电子放大到太阳那么大，它在各方向上半径之间的误差，最多不超过一根头发丝，这就是现阶段我们对电子形状的认识。