电子在物体中运转的速度有多快?

在一个物体(例如一个面包)的原子结构中,电子运转的速度也是光速么?

虽然电子是亚原子粒子,但它们的运动速度不可能是光速,因为电子拥有静止质量(9.11×10^-25千克),它们的运动速度只可能低于光速。不过,有关电子绕原子核的速度为多少的问题,回答起来并没有那么容易。

在微观世界,很多物理规律并不是我们在日常生活中所熟悉的那样,而是要涉及到“反常识的”量子力学。按照旧的原子模型,电子就像行星围绕恒星一样围绕着原子核旋转。然而,这种模型其实非常粗糙,或者说是不正确的。事实上,电子的行为是由它们的波函数决定的,而电子的波函数不会随着时间的变化而变化(在稳定的原子中)。从这点来看,电子没有速度可言,它们以零速度围绕原子核运动。

不同于宏观物体,电子的位置是不确定的,只能通过波函数来计算它们出现在原子核周围某个特定点的可能性。由于电子的概率密度或者说电子云在原子核周围是完美对称的,所以它们的平均速度应该为零。电子存在于原子核周围所有可能位置的叠加态中,只有当我们观测电子时,它们的波函数才会坍缩,进而出现在某个位置上。然而,当我们测出电子的位置时,由于海森堡不确定性原理,我们无法知晓它们的对应速度。

虽然量子力学对于粒子的解释非常怪诞,但却非常符合实际观测结果,我们不能以日常生活的经验来看待微观粒子的行为,它们的行为是“反常识的”。

此外,如果非要用经典物理学强行计算原子核外的电子速度的话,它们的运动速度数量级一般在10^6至10^7米/秒。相比之下,光速约为3×10^8米/秒。

电子在原子内部绕着原子核转动,这是100多年前的原子模型给出的景象。玻尔在此基础上将轨道量子化引入到最简单的氢原子中,并成功的解释了氢原子的光谱。

以氢原子的基态为例,氢原子的基态电子轨道半径为0.53乘以十的-10次方米,基态能量为-13.6电子伏,电子的质量为0.9乘以十的-30次方千克。按照经典理论的模型,电子和原子核之间的库仑力提供电子做圆周运动需要的向心力,列式Ke²/r²=mv²/r,代入数据可解出电子做圆周运动的速度为2200000m/s。这个速度不到光速的百分之一,相对论效应可以忽略。

在量子力学中,电子的轨道概念已经被电子云取代,也就不会涉及到电子的运转速度问题。

在电子充当载流子的导体中,电子的运动速度可以根据I=nesv计算,n为单位体积中可自由移动的电子数量,e为电子的带电量,s是导体的横截面积,v是电子定向移动的速率。据此可以计算出,在通电导线中,电子定向移动的速率只有几毫米每秒至几厘米每秒,但是指挥电子定向移动的电场却是以光速传播,所以能够做到闭合开关电灯马上就亮。

电子在物体中运转的速度分为:一是电子的自绕速度,二是核外速度。

电子的自绕自旋速度等于光速,这是由电子创生前,恒星死亡过程中产生的光动态速度转化而来,恒星的光动态实际是恒星中的电子煙灭造成的恒星收缩动态,收缩动态造成空间压强变化,因相邻恒星做相同的工作,才使运动接触产生封闭互动真空,这是万物耦合创生的原始机理机制,耦合将对立直线运动态转化为自旋互绕自组动态体,保持了原有动态速度,对立互拉互动改变了各自的直线运动为互绕旋转运动。这是宇宙万物的创生机制,正是光速动态互拉互绕特点,才能无阻力的转移各种空间运动的能量态经过电子体,才有质量引力时间的产生,这样的创生环境温度很低,处于近绝对零度区域,温度是衡量能量运动快慢的度量,万物的创生地是因封闭动态的耦合机制产生万物的基础粒子电子,并非以热极模式的大爆炸奇点创造,大爆炸热极造物是围背自然造物的歪理邪说,也与人类的观测和生活常识不符,与神创观点可以化等号的大爆炸论可以进垃圾堆了。

电子的绕核速度远低于光速,绕核是假象,实际电子无绕核旋转机制,并非象人们想象的与天体绕转是相同模式,电子看似绕核实则是来回吸斥运动,是由空间中的各种能量运动态在经过原子体时造成的空间动态落差所至,其运动机理与对碰机的粒子加速或水中船体近距离挤靠的受力机制是相同原理,由于核组结构是由电子的自旋正反三组环态构成,质子的夸克结构实际就是正反自旋各间隔相组的六粒电子构成的环态紧缩体,时刻产生俱有与外电子组对并排斥的双重用力形为,这就是电子云的工作用力机制原理,环态的正反运动电子产生吸斥机会相同的用力形为,才使自由电子来回奔腾,才使人类用概率分布去描述,实际与摡率无关也与叠加无关。

本文简单描述,本属于研究概要,这些都是解决目前理论界混乱不堪的最基础万物演化原理机制描述,借本题送给关心研究万物之理的广大读者,早日走出百年误区,更好的认识理解自然演化规律。(本文原创,个人研究结论供参考)

光肯定不是最快的,大爆炸理论说宇宙是在距今150亿年左右的大爆炸产生的,宇宙中如果什么速度也不能超过光速,那么宇宙的直径是不是最多也就300亿光年呢?可是人类已经发现了1000亿光年,科学家解释是说,宇宙大爆炸之初的速度超过光速,所以我认为所有物体的速度都不能超过光速和宇宙大爆炸理论他们当中肯定有一个是错误的,或者他们都是错误的。

2022-02-13

2022-02-13