电荷是物质的一种物理性质,并不能单独存在。因此电荷并不是粒子。通常,电子携带着负电荷,质子携带着正电荷,反电子与反质子携带的电荷则与之电性相反。我们将此称之为基本电荷或元电荷。基本电荷e=1.6×10-19库仑,除了夸克以外,任何带电体所带电荷都是e的整数倍或等于e。

电荷分为正电荷与负电荷,同种电荷相斥,异种电荷相吸。两个带电物质之间存在相互作用,作用力遵守库仑定律。电荷是许多亚原子粒子所拥有的一种基本守恒性质,我们称带有电荷的粒子为带电粒子。静止的带电粒子会产生电场,运动中的带电粒子会产生电磁场。带电粒子与电磁场之间的相互作用称为电磁力,这是四种基本力中的一种。
我们不妨与质量作一些类比。电荷有正、负之分,于是电力有排斥力和吸引力的区别。而质量只有一种,引力只有吸引的作用。正是这种区别,使电力可以屏蔽,引力则无从屏蔽。物质的质量有随运动变化的相对论效应,而电量则不会因运动产生变化,电量是相对论性的不变量。
电子是三代轻子(总共有12种)中的第一代粒子,与之电性相反的粒子被称为反电子,与之相伴的还有电子中微子及反电子中微子。电子质量是质子质量的1840倍。质子是强子中的一员,现代科学研究表明强子由夸克构成。质子是由两个上夸克和一个下夸克构成的。

这里来说说夸克所带的电荷,夸克携带着分数电荷。由于分数电荷的存在,科学家们猜想,电子可能还具有更基础的结构,不过目前还不得而知。夸克分为三代三色,每一代共两种,加上各自的反夸克共计36种。其中上夸克、粲夸克、顶夸克的电荷都为+2/3e,下夸克、奇异夸克、底夸克的电荷为-1/3e,各自的反夸克与之电性相反。
强子的电荷为组成它的夸克电荷的总和,所以强子的电荷均为整数:三个夸克的组合(重子)、一个夸克与一个反夸克的组合(介子)。由质子的构成可知,质子的电荷量为+1e。中子则由一个上夸克、两个下夸克构成,故而中子不带电,显电中性。中子与质子都是重子。
我还是特别欣赏玻尔的氢原子模型的,因为很能自圆其说的解释许多疑难问题,虽然我不赞成玻尔聪明过头搞了个非定域论。
根据氢原子模型,氢原子内空间的半径为r=5.29e-11m,可作为电子外层轨道半径。以质子为绝对参照系,考虑到其震荡速度很慢,大约500m/s,可忽略不计。
电子以光速自旋,是毫无疑问的。根据粒子物理学,电子的自旋势能:Ep=mc²=5.11MeV,这是电子形成独立的自我存在的内秉参量,相当于电子的内秉质量m=9.11e-31kg,电子质量通过油滴实验测得。
既然电子以光速自旋,又特别的小,就有理由假定为一个球形漩涡体。凡自旋的漩涡体,在轴向必然形成南北两极,或电偶极子,旋转静磁场。
把电子漩涡体看成一个点电荷,沿轴向拓扑为一个条形磁铁。电场沿切向或纬度辐射电力线。磁场沿轴向从北极到南极翻卷形成闭合的磁力线。
电子光速自旋的旋转势能Ep=mc²与点电荷的静电场势能Ep'=ke²/r是互为因果的抗衡关系。其中r是电子的自旋半径。
有:Ep=Ep',即:mc²=ke²/r,k=1/4πε0,ε0是真空介电常数,则,k就相当于真空导电常数。计算电子经典半径:r=2.82e-15m。
电子是一个实实在在的极其稳定的实体粒子。在氢原子模型中,电子绕核运动,其向心力由电子与质子之间的库仑力提供。万有引力极小而忽略不计。
质子,与电子一样,也是以光速自旋,质子内部的三个夸克分数电荷,可看作是一个正电子,其余介子作为高能密介质,不参与库伦力作用。质子正电子质量=核外负电子质量。
质子自旋势能Ep=mc²与质子点电荷势能Ep'互为因果:有mc²=ke²/r,质子半径为:r=1.5e-16m。显然质子半径比电子半径小20倍。
电子绕核运动的轨迹,服从正态分布与最小作用量原理,在低能级轨道分布密度较大,在高能级轨道分布较疏,从内到外形成能密梯度。
电子与原子核合作,构成一个谐振子,电子每转一圈,就激发一次大量的场量子变成光量子,就全局而言,发射精细结构常数标记的原子光谱。
根据正负电子湮灭反应,电子可以突然衰变为超高频光子,把自己的自旋势能转化为光子的自旋势能,总质量守恒,而光子化的电子半径从2.82e-15m一次性膨胀到3.9e-13m,大约100倍。实现了费米子到玻色子的伟大变革。
正负电子的湮灭方程,还隐藏着一个突变常数,即普朗克常数,直接用理论计算推出:h=mcλ=6.63e-34Js。其中,m是电子质量,λ是电子的康普顿波长。
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