什么是电子?你真的懂得电子吗?专家:没人真正懂得它

 行业动态     |      2024-04-02 20:17:57    |      小编

  听起来恐怕令人惊诧,但没有人真正晓得电子是什么,恰是这个根本题目无间是当代物理学的大个别驱动力,并最终导致了量子场论的进展。

  要解答“什么是电子?”这个题目,您会以为第一步是旁观它。可是,说起来容易做起来难。电子对付咱们来说太幼了而无法旁观到——咱们能旁观到的最幼的东西是一个原子,乃至是守旧显微镜所旁观不到的。

  因而,咱们无法旁观到电子,可是咱们可能旁观到其举动,更完全地说,是其能量。目前,这是行使Penning捕集阱完结的。Penning捕集阱是1970年代开拓的一种特地配置,其目标是长岁月搜捕颗粒电子,以便举办确实的丈量。

  必要提神的厉重一点是,当咱们举办能量丈量时,实质上是正在丈量单个离子,即盘绕核心原子核的电子而不是单个电子。

  实质上,恰是这种能量丈量方式导致了JJ Thompson正在1879年察觉电子。此察觉随后终止了原子是最幼粒子的思法,Thompson则表示原子是由围困的电子构成的。由正电荷的汤造成-梅子布丁模子。

  然而,厥后当欧内斯特·卢瑟福与盖革和马斯登一同举办他闻名的金箔实行时得出结论是不无误的,他得出结论,原子的质地凑集正在其核心,因而提出了一个带有正核心核的模子。带负电的电子。

  该模子是正在尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)的帮帮下进一步进展的,但他不是将电子随机漫衍电子,而是提出它们存正在于轨道中-绕着核心正核运转,犹如于绕着核心核/恒星运转的行星。

  现正在,行使任何模子,咱们都该当可以表明咱们正正在旁观的实质。氢的光谱理解揭示了一组离散的发射线,玻尔模子将其表明为电子正在轨道之间的过渡。可是,玻尔模子只可表明氢或其他单个电子原子(如离子氦)的发射光谱。

  对付多电子原子,光谱理解显示出更多的离分散射线,这是玻尔模子无法表明的。

  这是量子模子的接收人,正在那里,合于电子的完全已知新闻,不是盘绕准确界说的轨道存正在的电子,而是它们正在原子边际的恐怕漫衍,平时称为电子云。电子云模子由ErwinSchrödinger和Werner Heisenberg于1926年开拓,可能用概率波(非常是薛定inger波方程)来表明,个中电子可能正在原子中吞没的状况或“轨道”与之雷同。驻波。

  正在量子模子中,这些状况或轨道取决于一组量子数,比如主量子数n,角动量数l,磁数m和自旋数s。恰是这些区另表量子数以概率云的方式界说了电子的位子和动量,并描画了玻尔模子中未表明的发射线。

  电子行为概率云而不是确定的轨道状况的另一种见解得胜地描画了物质的举动。可是,尽量到达了玻尔模子无法告终的对象,可是它已经无法揭示电子的本质以及其质地来自哪里。

  为了更深化,咱们必要一个模子来更确实地描画电子的本质和组织,这恰是 Nassim Haramein 提出的广义全息模子所供给的。

  这种方式开始将能量的根本位界说为普朗克范畴的振动球面单元-称为普朗克球面单元(PSU)。然后,扩展了物理学家戴维·波姆(David Bohm),雅各布·贝肯斯坦(Jacob Bekenstein),史蒂芬·霍金(Stephen Hawking),杰拉德·特霍夫特(Gerardt Hooft)和伦纳德·萨斯金德(Leonard Susskind)的办事,并指出,任何球面编造的能量(或新闻)都与球面体积内PSU的数目成比例(体积熵)和球面秤谌线上可用的PSU数目(表观熵)。

  表部和内部之间的这种全息相干界说了编造正在职何给定工夫所显示的质地,而反之则界说了编造的质地能密度-或如David Bohm所述,分辨为伸开和折叠。

  解答这个题目标第一步是研讨电子的空间领域及其所围困的新闻量。因而电子,即使咱们以电子云可能被视为新闻的“电子”合连场的条件起源,那么与其将电子视为一个独立的编造,不如将电子视为空间上从质子向表延长到半径围困着氢玻尔原子的电子云的半径。当咱们行使这种方式时,咱们会察觉全息质地与体积比(变化电势)以及与实行测得的电子质地相当的电子质地处分计划电子。因而,现正在咱们有了一个模子,该模子不但可能预测电子的无误质地,还可能供给对它的组织直至普朗克长度标准的物理分解。

  行为时空普朗克标度颗粒组织的 合连整体举动的电子新图谱,使咱们对电子的本质有了更深化的解析。由来:scienceblogs什么是电子?你真的懂得电子吗?专家:没人真正懂得它