电子是正电子吗?
电子与负电子既相联系,又相区别。联系是指的是电子包括正电子和负电子,一般电子指的是负电子。区别是电子是负电子和正电子的总称,但负电子仅仅指的是带负电的电子。负电子即是我们日常生活中称的电子,因为电子一般都是指的是绕原子做高速圆周运动的电子,一般带负电。我们日常所使用的电,都是指的是带负电的电子在导体中高速运动而形成的,电流的方向和电子移动的方向相反,正电子很少存在于地球之上,至少我们接触到的东西,都不存在正电子。正电子是美国加州理工学院的安德森等人率先发现的,利用云雾室观测到了正电子的移动轨道。根据实验的观察数据来看,正电子的质量和体积形状,都和负电子是一模一样的,但唯一不同的一点就是正电子带的是正电,但是我们平常所接触到的负电子带的是负电。正电子是负电子的反物质,并且正电子是很少很少在自然界存在的。主要原因有两个,其一,是大自然中组成物质的基本粒子原子之中,都是负电子。其二,正电子一旦遇到了负电子,就会发生湮灭现象,可以释放出大量的能量。根据实验室观察数据以及相关科学家的研究,正电子和负电子产生湮灭现象,转变为两个伽马光子的过程,会释放出高出核能数个数量级的巨大能量。综上所示,正电子和负电子是一对反物质,他们除了所带电的电荷不同之外,其余的一切都是相同的。并且,当正电子和负电子相遇的时候,会发生湮灭现象,同时释放出高出核能数个数量级的巨大能量,并且转化为光子。未来某一天,我们很可能可以利用正电子和负电子产生的能量来航行宇宙。数吨化学燃料的燃烧,连一克反物质湮灭释放出来的能量都比不上。
正电子的解释
在物理学上,有关正电子的解释,成功的说法大至有两种。最早成功的说法是:电子的空穴理论。这种说法认为我们的空间都是由排列着的电子组成的,正电子的本质就是由于一个电子的离开,在排列上所形成的一个空的间隙,这个间隙就是我们所说的正电子。详细的这里就不表述了。
还有一种解释,是现在非常的流行说法,那就是正电子是由负能量组成的。我们认为我们身边的物质,甚至宇宙中存在着的能量都是正能量。那么,我们猜测既然有正能量的存在,就一定会存在着与之相对的负能量了。
但在这种解释之下,根据能量守恒定律,所得到结论是正能量与负能量相遇什么也不会发生,简单来说也就是电子与正电子相遇也同样什么都不会发生,两者同时消失无踪。因为相等的正能量与负能量相遇,它们之间的能量之和应该归为零。就此来说,就更不可能在实验中会出现我们所看到的电子与正电子相遇生成光子的情况了。负能量与正能量相遇的结果就是相互泯灭,然后消失无踪了。可是,在现实的,实验中正电子与电子相撞是会释放出能量的。所以,可以肯定的说,正电子的组成绝不可能是上面所说到的负能量。作祟的绝不会是负能量。这种说法的流行是因为它的简单,简洁。它可以完美的解决为什么电子与正电子,质子与反质子相遇会相互泯灭成能量。
下面,让我来说出另一种新的解释吧。经过对量子力学的学习,以及对正电子特性的了解。我发现,其实让正负电子,两者相遇毁灭的真正原因是,共振。对,就是共振。
我在这里不妨直接描述一下,电子与正电子在相遇时会发生的情景。这样你就会清楚地明白其中的原理了。电子释放的电磁波是存在着一定频率的。同时,负电子的电磁波同样也会存在着一个频率。同时如果两者的质量相同,电量相等,两者释放出的电磁波的频率就会是相同或接近的,而电磁波所携带的能量也是相同或者接近的。如果两者电性相反,两者首先是会相互吸引,然后慢慢的靠近,两者所释放出的能量(电磁波)对两者的影响会随着距离的减小而慢慢的变强。同时,两者所释放的电磁波中所携带的能量也会慢慢变大。此时,两者之间只是轻微的共振,并不能使两者的能量完全释放出来。
但是,当两者的距离继续拉近,电磁波携带的能量大到足够引起两者完全的共振。此时,两者释放的电磁波所携带的能量达到最大值,两者就将会同时释放出自己所有的能量。所以,在这里准确来说正负电子它们并非真正的撞在了一起,而是在两者的距离达到一定小的程度后,就会形成共振,这时两者就会完全释放完自己的能量。所以,并不是传统的正负能量解释所认为两者只有接触才会完全释放出自己的能量。
当然,正负电子相遇的机制并不只有这些。你也许会问,电子与电子为什么不会产生共振而相互释放能量呢?两者的质量是相同的。还有电子与质子会什么也可以相安无事?我们这里还是用最简单的解释来说明其中的原因吧!
首先电子与电子之间的排斥力让两者之间的距离不能无限的接近,同时,它们也达不到两者之间频率接近的要求。因为,在正负电子之间一直存在着光子的传递,所以,在两者相互靠近的过程中,电磁波的频率并不是一层不变的,而是随着两者相互的靠近而产生相应的变化。所以说,虽然,电子之间的质量是相同,但两个电子之间的频率并不会相同,而且由于两者是相互远离的关系,它们所释放的电磁波所携带的能量对两者的影响都不大。所以两个电子之间并不会发生共振。接下来就更好解释电子与质子之间为什么也不会产生共振。因为电子与质子的质量是不相同的,而且相差很大。所以,两者在振幅的强度方面就不可能达到统一就更不可能释放出核能了。
总结来说,要产生这种让粒子完全释放能量的共振,需要牵涉到两个重要的条件,那就是两个粒子之间的质量必须相同或者十分的相近,同时还要电性相反。电量相同的两个粒子才能释放出同样或者非常接近频率的电磁波,而质量相同才能让两个粒子之间振动的振幅趋于一致。只有这样的两个粒子之间才能相互作用,形成共振,使两者的质量都完全转化成能量。
我曾经想过这样验证,电子和质子并不是最小的粒子,它们都是由夸克来形成的。那么在这多种的夸克中会不会存在着电性相反,电量相同,质量相同或非常接近的两个夸克呢?如果存在这样的两个夸克,那就证明了正电子与电子之间的共振之说是非常荒谬的。但我所查到的资料是,在所有的夸克中并不存在上面所写的情况(在这篇文章中,我就不再引入有关夸克们的详细资料了)。有兴趣的人可以查找一下,看看。虽然这样的验证方法并不是非常准确,也不能说明什么,但至少也算是没有得到直接否定的结论。
看到这里,也许有人会这样想象,想当然的以为如果一个物体显正电,而恰巧有一个和它一样重的物体显负电,两者所带的电量又是相同的。那么,这里所有的条件,它们都是非常符合的,这两个物体就能够像正负电子之间相互释放出自己的能量。
这个想象是好的,但估计是不可能发生的,现实中也绝不会发生这样的情况。首先是物体的整体性。物体中的粒子,它们是靠着引力作用才联系到一起的,而我所说符合条件的粒子应该多是要靠强作用力联系到一起的,只有这样粒子才能完全释放出自己的核能,毕竟强作用力才是阻止核能释放的关键。要释放核能就要克服掉强作用,这是一个物体所不能满足的条件。
另外还有一个非常重要的一点就是,这两者电量需要的太大,因为只有这样才会让两者释放的电磁波携带着的能量使两者产生共振。这里质量越大的物体,所要达到共振的引发条件越难。质量大需要电磁波中带的能量越多,才能对物体产生足够的影响。所以质量大代表所要形成共振时所需要的能量就越多。
到这里,你也许会说,等等,你怎么知道正负电子之间是因为共振,才会相互完全释放出能量!上面所说的也是理由,但其实,我想说,我们在认识共振的时候,只是认识到了共振在大方面的作用,忽视了它在微小粒子之中的作用。那里才是它真正发挥的空间,那里才是真正的它!
除了我上面所描述的正负电子一种情况之外,现实中还是有着其它共振的形式是存在的,也是我们所早已发现和熟知的,或者可以让我们更清楚的认识共振所显示的威力。只是这样的共振所释放出的能量太小太小了,让我们忽视了它们而已。(就像上面所说的电性相反,电量相同,质量相同的两个物体)这些粒子的能量是不能,也不会像正电子与电子那样将自己的能量完全释放的。它们释放的能量只是比平常多了点而已。但我认为它们,比平常多释放的一部分能量依旧是原子能。
共振,在我们的现实生活中,是着非常重要的作用。在观察共振现象时,物体在产生共振时所释放的能量,就要比平常所释放的能量要多得多。这就牵涉到一个问题,那就是粒子对原子能的不完全释放的问题。
在这里我们只举一个非常著名的例子,同时在现实中也存在,也是在我们高中课本中出现过的那个例子。军队集体走正步的过程中,脚步的产生的频率有可能与桥本身产生共振,最后可能会让桥梁塌陷。在这个例子中,桥上是同样的重量,同样多的脚步,可是正步走和便步走却产生完全了不同的结果。看到这,我意识到,桥梁中的粒子在形成共振的那一刻所释放的能量会不会突然变大大?这样只需一个很短的时间就可以让一座桥成为了一堆废墟。在产生共振时候,组成桥的粒子释放出来了更多的能量,让桥中的分子一瞬间处于一个不稳定的状态。这样,桥就会自然而然的坍塌了。这多被释放出来的能量自然只能是核能了。当然,在现实中,还应该有很多很多这样的例子可以证明到共振可以核能释放。我们也许已经找到了可以让粒子释放核能的另一种方法了。
共振,也许就是我们所要找的,可以释放核能的另一种存在着的方法。它既可以让粒子如正电子与电子之间那样快速完全的释放核能,也可以让粒子如细水长流般的缓慢的释放出核能。这也许就是未来我们安全有效运用核能的方式与方法。
在最后,我想说一个验证共振原理正确与否的方法。那就是这里一个正电子可以与几个电子相互作用而共同释放能量。注意这里,是一个正电子和几个电子。在我们所观察到的实验中一个正电子只是和一个电子相互泯灭成为光子。可是这里一个正电子却可以和几个电子相互形成共振,这就是共振理论和其他理论本质的区别。当然,我们这里所描述的绝不会是在自然条件下发生的。