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  • 1 # 生活如是說

    最近正好在看這方面的書籍,我就按照我的理解來回答一下這個問題。水平有限僅供參考。

    1、我們現有科學理論中電子的描述:電子是我們最早發現構成原子基本粒子。由英國物理學家湯姆森在1897年研究陰極射線時發現。

    2、當前對電子的屬性的描述:電子的質量極小,帶負電,在原子中圍繞原子核旋轉。他屬於亞原子粒子的穩定粒子,屬於輕子類,以重、電磁力和弱核力與其他粒子相互作用。輕子是構成物質的基本粒子之一,即其無法被分解為更小的粒子。電子帶1/2自旋,是一種費米子。所以從這個解釋來看目前電子無法在擊碎而細分來研究。

    3、對於電子的研究,更多用現代物理學理論來解釋,而這些理論和研究還在持續進行。量子力學主要是以電子為主要研究物件。從量子力學的發展過程來看,電子都扮演者重要的角色。尤其量子力學的不確定性原理揭示了電子是不可數的微粒。電子是一種具有波粒二象性的粒子化的東西。觀察方式不同就會表現不同的特性。有時表現出明顯的粒子性,有時又完全符合波動原理。最著名的雙縫干涉實驗就是對電子研究的最有力的證明。隨著科學的不斷髮展,人們意識到電子的位置和動量是不能同時確定的,而且電子具有不連續性,所以電子具有明顯的量子特性。

    透過最新的理論研究和資料計算獲得

    電子的質量:9.10838215(45)*10^-31千克;

    電子的半徑:0.090880914(40)*10^-15米;

    電子的密度:2.8972252(39)*10^17千克/米^3。

    前面作為基本知識對電子做了初步的瞭解。下面是重點了。就是你問題中關心的電子被擊碎的實驗了。

    英國劍橋大學研究人員和伯明翰大學的同行合作完成了一項研究。公報稱,電子通常被認為不可分。劍橋大學研究人員將極細的“量子金屬絲”置於一塊金屬平板上方,控制其間距離為約30個原子寬度,並將它們置於近乎絕對零度的超低溫環境下,然後改變外加磁場,發現金屬板上的電子在透過量子隧穿效應跳躍到金屬絲上時分裂成了自旋子和穴子。

    為了解決這一難題,1980年,美國物理學家Robert Laughlin提出一個新的理論解決這一迷團,該理論同時也十分簡潔地詮釋了電子之間複雜的相互作用。然而接受這一理論確是要讓物理學界付出“代價”的:由該理論衍生出的奇異推論展示,電流實際上是由1/3電子電荷組成的。

    但1981年有物理學家提出,在某些特殊條件下電子可分裂為帶磁的自旋子和帶電的空穴子。

    2018年11月16日,國際計量大會透過決議,1安培被定義為“1s內透過(1.602176634)⁻¹×10^18個電子電荷所對應的電流”。

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