再認識電子、中微子、µ子、原子核和原子的結構

2020-09-03 巴蜀清流

我始終認為,中微子是正負電子對結合體。而µ子的結構,比較符合一個中微子加一個電子的組成結構。這種結構相對而言運動形態比較簡單,相對而言比較穩定,但也不能完會排除存在更多正負電子對粒子攜帶一個電子的結構的情況。當然,電子電性有正負,µ子的電性也有正負。

按照這個理解,µ子的質量應該近似為3倍電子的質量最為穩定一點,但也可能存在更多一點質量。嚴格地講,這個質量現代條件下是可以通過試驗進行測定的。

需要研究的是,正負µ子相互結合又會生成什麼呢?可能會是3對正負電子對的結合體,還是全部轉變為零散的正負電子對結合體(即中微子)呢?或者更多一點正負電子結合的µ子是否會形成更複雜更大一點質量的粒子呢?我認為這些情況都可能存在,但衰變為中微子和電子的情況最大,電子和中微子也是游離性粒子中最為穩定的結構。

實際上,通過我的仔細研究,發現µ子這種結構之所以並不是很穩定,最容易衰變為中微子和電子,關鍵在於µ子是一種高能狀態下的電子相互糾結振蕩結構。正因為µ子中電子能量高,在運動中不斷同周圍環境交換能量,單一化的µ子消失也應當比電子還要迅速。µ子的存在一定與其中的電子能量幅度相關聯,超出或低於某一能量幅都會解體,而絕不是我們簡單所認為的穩定化粒子。

這個問題我早已研究過,發現這與電子的相互自旋方式密切關聯。我們認為,正負電子對結合體中,兩個電子電性相反,按照電子自旋的特性,兩兩結合在一起也必然存在相互繞行下的自旋運動。這當然也是在游離狀態下最穩固的形式。正是這種特性,使得兩對正負電子結合體粒子糾結在一起時,也會存在鬆散的結構。兩個正負電子對粒子互相繞行又自旋,必然存在正電子與正電子、負電子與負電子靠近的情況,因為高速運動,電性相同會被排斥,電性相異會被吸引,實際上,這就必然形成兩個正負電子對結合粒子的快速閃離閃合振蕩運動方式。同時還會因為能量不同,時時發生電子交換運動。應該說,這個思想一直是我建立一切物質結構(包括原子)的基礎性理論概念。

我們繼續分析演繹這種由多個正負電子對結合粒子(我在前面命名為基子)組成的大集合體粒子。由於電子存在自旋和電性,形成了多個正負電子對結合粒子在運動中並不可能形成完全一個一個的電子對粒子結合體單元,而容易均衡化形成為一體結構,而且還會因電子的能量差異形成層序化結構。如果哪個電子能量稍高,都會存在這個電子的能量迅速首先被該層內電子轉移消化。當然,這些運動方式和結構變化,需要使用明晰的圖示來完整表達。這個方面只能在詳細的論文中再細化。

簡單地講,通過對正負電子性質的分析推導,我們很容易推導出原子的層序化結構和原子核的層序化結構。

在我的原子結構理論中,原子並不存在如玻爾理論所云的相對獨立的電子層結構。實際上,自原子核開始,正負電子總是按能量不同而分層序外延為一個整體。正負電子匯聚在一起,形成為一個有序化運動的結構整體。在原子中心,正負電子的能量最小,正負電子排列非常緻密,正負電子之間距離也最小。然後是包裹外層的正負電子能量稍大一些,正負電子之間距離也稍大一些。如此推到原子最外層,該層中正負電子數量最少,但已經是一個原子層序中正負電子平均能量為最大了,正負電子之間的距離最大,運動速度也最高,儘管不是每一個電子都是一樣的能量。

也許有人要問,這些原子的電性是怎麼平衡的呢?原子最外層電子是如何穩定運行的呢?為什麼原子獲得一定能量後總是負電子優先逃逸呢?實際上,原子的最外層並不是人們想像的就是電子在繞行,而是兩個正負電子一組在以不斷相互碰撞交換的方式運動。當然,這種電子相互碰撞交換的運動方式也存在於原子內的所有層序中。因為原子外層的電子能量高,電子的運動速度也高,電子之間的距離也大,又由於正負電子結合在一起最穩定,所以,在原子最外層還存在更多的高速游離體的正負電子對結合粒子,甚至會出現短暫的正負電子對結合粒子負載一個電子的結合體。這就是我們為什麼發現電子電荷表現為跳躍性而不可捉摸,只能電子云概述的原因。

然而,僅僅知道原子由正負電子組成,並具有嚴格的層層包裹結構,還不能充分說明原子外層為什麼會顯示為負電荷性質。其實,這個問題我在前面宇宙物質按層序分布中已經闡述過,原子的結構也和地球太陽系銀河系的大結局是同步吻合的,相互兼容統一的。因為在太陽系外圍空間存在電子層,使得太陽容易輻射質子,故而在次外層存在質子層,包括地球及所有行星外圍都受到質子層的制約,故而,行星外層的物質都會在原子結構外圍適應性地表現出電子較多匯聚。這就是我們的原子結構中外層電子獲得能量之後,負電子首先容易外逸的根本所在。

關於原子結構模型,除了對上面這些基本結構有一些定性分析之外,我們還應當研究原子內層序與層序之間電子的協同運動關係。前面我們講了,正負電子互相繞動,但又存在相互碰撞,並以碰撞的方式交換能量,這就必然在層序與層序之間存在間隔空間。在這個空間中,每一層正負電子還因為能量調整存在空間漲落。所以,我們可以推知,原子即使能量再低,隨著空間的收縮,但也不可能將層序之間的空間消除。這完全是由正負電子自旋運動和不可剝奪之電性決定的。這個方面非常有趣。我們進一步推導,還發現原子的結構在空間形態上並不是完全的圓球形,而是複雜的樹球形,甚至是紡錘形,或在內凹外凸之間多種形態不斷變化。關於這些問題,真不是一兩句話解釋清楚。

以上僅為我多年來關於電子到粒子再到原子相統一方面長期思考,所得出的粗淺認識的一個簡略述敘。我始終認為電子是宇宙中永恆不滅的物質存在,可以演生出萬事萬物。當然,這些理論方面的詳細闡述,還有賴於今後書籍出版。

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  • 在原子裡面電子和原子核之間是絕對真空嗎?為什麼?
    那接下來,我們說一說原子內電子和原子核之間的是不是存在絕對的真空。其次,其實原子核特別小,原子有一個足球場那麼大,而原子核可能只有一隻螞蟻那麼大。而電子目前大多數科學家認為,電子是沒有體積,目前在10^-18米尺度下沒有得到電子的體積,因此,原子內部大部分都是空心的。那原子核和電子之間的空間是真空的麼?答案很簡單,其實並不是。
  • 電子帶負電,原子核帶正電,異性相吸,為何電子沒掉進原子核內?
    原子核是由質子和中子構成的,質子帶正電,中子不帶電,因此,原子核才會帶正電。實際上,初高中老師講授的原子結構是經過「特意」簡化的。目的其實是為了方便教學。真實的原子模型是和上圖中的模型截然不同的。在經過幾代物理學家的努力,原子模型發生了好幾次迭代。如今,最為主流的原子模型更接近於下面這樣。
  • 原子核帶正電,電子帶負電,為什麼電子不會掉入原子核?
    我們從初中開始學習物理課和化學課時,就會學到比較初級版本的原子結構,這個原子結構大概是下面這樣:老師一般會告訴你,原子是由原子核和電子構成的,而原子核帶正電,電子帶負電。所以,其實這裡就隱含著一個問題,既然原子核帶正電,電子帶負電,那根據異性相吸的道理,電子應該會掉落到原子核內才對呀?關於這個問題,困擾著科學家也蠻久的,原子模型的最終確立,經歷了好幾代科學家的努力。而我們學到的版本是波爾的原子模型的,這個模型沒能解決這個問題。
  • 原子內部,電子為什麼不會掉入原子核?怎麼解釋β衰變?
    我們都知道,原子是由原子核和電子構成,而原子核又是由質子和中子構成的。而質子是帶正電,中子不帶,這就意味著原子核其實是帶正電的。那問題就來了,原子核帶正電,而電子帶負電,根據異種電荷相吸引的原則,照理說電子應該會墜入到原子核當中才對,事實上,並沒有。那究竟是咋回事呢?
  • 原子核和電子僅佔據原子的0.0001%,其他空間還存在什麼微粒?
    我們都知道,電子和原子核組成了原子,其中原子核幾乎佔據了整個原子的質量,原子核和電子僅佔據了原子的0.0001%,可以舉一個不太恰當的例子,在一片很大的魚塘中,原子核就只有魚飼料那麼大,電子卻連水面上漂浮的塵埃都算不上,可想而知,原子的空間中還有多少「空隙」,於是我們就會納悶,那麼大的空間裡不可能什麼都沒有吧,那麼,除了電子和原子核之外,還存在什麼物質呢?
  • 在原子內的空間裡,除了原子核和電子之外,還有其他東西嗎?
    經過簡單的計算我們就可以得出,氫原子的半徑大約是其原子核的63385倍,按照這個比例,假如我們把原子核放大到一個足球(足球半徑約為0.11米)的大小,那麼氫原子就是一個半徑為6.972公裡的巨大球體,而在這個球體裡的電子大概就與一顆普通的玻璃彈珠差不多。
  • 在原子裡面,原子核和電子之間是絕對真空嗎?為什麼?
    先說答案,在原子裡面電子和原子核之間不是絕對真空。因為宇宙中壓根沒有絕對真空。從字面上理解,絕對真空就是絕對的什麼也沒有的空間,有點類似於閔可夫斯基的純粹空間,下面從空間的概念實質上先來闡明「什麼也沒有並不是空間」的科學認識,排除絕對真空中純粹空間自身的存在;然後再從科學實踐中的「真空不空」來證明不存在絕對真空(物理意義上的)。最後再結合原子來回答原子空間不存在絕對真空的原因。
  • 【物理】高考物理知識點:原子結構與原子核
    >1、J·J湯姆生模型(棗糕模型):1897年發現電子,認識到原子有複雜結構。這說明原子的正電荷和質量一定集中在一個很小的核上。盧瑟福由α粒子散射實驗提出模型:在原子的中心有一個很小的核,叫原子核,原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核裡,帶負電的電子在核外空間運動。由α粒子散射實驗的實驗數據還可以估算出原子核大小的數量級是10-15m。
  • 「幽靈粒子」中微子,是如何與原子核互動的?
    中微子,從宇宙起源時一直到今天都是宇宙中最為豐富的粒子之一。科學家經常把這種由太陽核聚變反應產生的大量物質稱為「幽靈粒子」。每秒鐘就有數萬億的中微子傾瀉在地球上,悄無聲息穿過地球,仿佛它們並不存在。《物理評論X》當地時間9月28日發文稱,一個國際研究小組首次構建了精細模型以解開關於中微子的眾多謎團之一——它們如何與原子核發生相互作用。
  • 又和哪些因素有關?|原子核|中微子|中子|γ射線...
    放射性是指:  元素從不穩定的原子核自發地放出射線,比較常見的有α射線、β射線、γ射線等,而衰變形成新的,穩定的,元素的原子(衰變產物)而停止放射的現象。  這其實是一種隨機現象。科學家發現原子序數高於83的元素原子都具有放射性。低於83的,有一些元素原子也有。
  • 電子帶負電荷,原子帶正電荷,為何電子不會墜入原子核?
    因為在量子力學中,能量是一份一份的,這個條件限制了電子圍繞原子核運動的軌道,使得一般情況下電子不會墜入原子核。根據經典力學的描述,電子繞核做圓周運動,就會對外產生電磁輻射,使得電子損失能量,然後軌道降低,直到墜入原子核,經過計算,該過程幾乎就是瞬間完成的,按照經典力學的模型,原子幾乎不可能穩定存在,這個問題一直困擾著物理學家們。
  • 解密「幽靈粒子」中微子如何與原子核互動
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  • 在電子和原子核之間,會有什麼東西存在呢?
    原子是由原子核和電子構成,而原子的內部除了原子核和電子,其他的99.9999%都是空的,可以舉一個不精確的例子,如果將一個原子想像成一座100層的高樓大廈,那麼原子核就只有這座高樓裡的電梯的一個按鈕那麼大,而電子只是這座高樓裡飄浮的一粒塵埃這不禁讓人產生一個疑問,在這麼大的空間裡,
  • 原子結構——一個故事帶我們釐清人們認識原子內部結構的過程
    原子結構——一個故事帶我們釐清人們認識原子內部結構的過程。今天給各位同學們講一個故事,關於原子結構的故事,我們可以通過這個長長的故事,來釐清人們在研究原子內部結構過程中的脈絡。電子的質量只比最輕原子的質量的1/2000稍多一點,由此可見,電子應該是原子的組成部分之一,是比原子更小的,更基本的物質單元。電子的發現,證明原子是可以再分的。既然原子是可以再分的,那麼原子組成原子的物質究竟是什麼呢?雖然說,我們發現了,電子是來自於原子內部,而且電子所帶的電是負電,那麼組成原子的另一部分,人們把它命名為原子核,應該帶正點。
  • 原子核帶正電,電子帶負電,為什麼電子不會掉到原子核內?
    #了不起的基礎科學#我想大家都對中學學到的原子結構很熟悉,也就是說原子內有個原子核,核外有電子繞著原子核轉,而原子核內還有質子和中子。原子核是帶正電的,而電子是帶負電。我們都知道同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。原子核和電子是異種電荷,為什麼不會相互吸引?
  • 在電子和原子核之間,還存在什麼物質?科學家給出了答案
    在電子和原子核之間,還存在什麼物質?科學家給出了答案人類的科技不斷在進步,現在我們已經知道了原子是有原子核組成的,而原子的內部除了原子核和電子以外,其它的百分之99.9999都是空的,可以舉一個不精確的例子,如果將一個原子比作一座100層的高樓,那麼原子核就是這座高樓之中一個電梯按鈕這麼大的物質,而電子在這座高樓中就像是漂浮的一粒塵埃一樣,在這麼大的空間中,除了原子核和電子,還有什麼東西呢?
  • 原子既然不是行星模型,那麼是什麼力使電子與原子核不離不棄?
    弱力管得更短,比強力還短,但力度比引力要大,只作用於電子、夸克、中微子等基本粒子,並制約著放射性現象,在β衰變中起重要作用,對光子、引子等玻色子不起作用。從四種力中,似乎沒有管理原子核和電子之間的力。有人說是引力,有人說是電磁力,都很難完美的解釋它們之間的關係。
  • 既然電子帶負電,原子核帶正電,那為什麼電子不會掉入原子核裡?
    我們可以理解為,電子總是趨向於「基態」的軌道,但在宇宙中,能量的交換是無處不在的,所以電子可以通過各種方式來獲得能量,通常來講電子獲得的能量越高,它就離原子核越遠,當電子獲得了足夠的能量,它就可以掙脫原子核的束縛,變成自由電子。所以通常來講,電子都不會運行在「基態」的軌道上。
  • 電子帶負電,原子核帶正電,兩者互相吸引,為什麼還未墜入原子核
    一、原子模型我們現在已經知道原子核周圍環繞這一團概率雲模式存在的電子,無休無止,除非溫度達到絕對零度-273.15℃,但即使如此也僅僅是停止熱運動,而在量子物理的視角中,電子的運動永不停息而隨後的湯姆遜模型-盧瑟福模型-波爾模型,越來越接近現代原子模型,一直到薛丁格的電子云模型,我們認識的電子清晰的軌道模型到模糊的電子軌道,到最後它的能量和位置不可能同時測定的量子力學模型!
  • 電子帶負電原子核帶正電,那麼電子為何不墜入原子核中?
    原子內部結構以及物理特性並不同於我們所在的宏觀世界,那裡的一切都被量子力學統治著! 事實上,在人類對原子結構的研究過程中,確實有問題中這樣的疑問,電子帶負電,原子核正電,它們應該相互吸引到一起!同時,理論上電子在運動的過程中會因為向外輻射電磁波失去能量墜入到原子核中,但這種情況並沒有發生!