电流不是电子的移动

fangwu

电流不是电子的移动
方悟    2005.2.14
电流是电荷的定向运动，在电场力作用下能作定向运动的带电粒子称载流子，电流就是载流子在电场力作用下的定向运动。金属导体中的载流子是自由电子，金属导体中的电流就是自由电子的流动，以上是物理学中电学对电流的解释。
我们知道所有物体在无外力作用下都处于一定热平衡状态，此状态下，物体对外呈电中性，金属在常温下就呈电中性状态。如果金属中存在大量自由电子，那么必定有部分原子因失去电子而呈正电效应或说有部分原子成为正等离子体。现代科技发展已使我们可以观察到原子，并可将物质分割到原子，因此也应能观察到未接电源的金属物体中的电荷不均衡分布现象，但没有实验证实电荷的不对称分布，人们只是把一切电现象都看成电子的移动变化而已。
量子力学告诉我们：原子中，电子分布在一定能级轨道上，围绕原子核作螺旋运动。能级分立的事实说明不同电子轨道代表着粒子不同的内能，在没有外部能量输入的情况下，电子只能在确定的能级轨道上运动，只有外部输入能量引起内能变化时，电子才会产生能级跃迁，远离原子核。当输入的能量达到一定值时，电子就会摆脱原子核重力场束缚，脱离原子变成负等离子体，原子核同时变为正等离子体，如我们在大气电离层看到的那样。但在地表常温下，金属导体没有外部能量输入的情况下，电子怎么会脱离固定轨道成为自由电子呢？电子运动需要能量支持，温度是粒子热运动的量度，温度越高，粒子运动越剧烈，径向空间越大，相互间的吸引力越小，越自由，反之则不自由。在一定热平衡状态下，其不能超越能级轨道限制，自由电子说违反了能量守恒定律及热力学第零定律，是子虚乌有之说。
我们用光缆来传输光信号，把它看作是光能的传递、光波的传输，而不是当作光子流传输，同样道理，我们也不能把电缆输电看作是电子流传输，而应看作电能的传输、电波的传输。常识中，我们说发电机发出的是电能，而不说它发出电子。如果发电机发出的是电子，发电机就会有严重质量缺损。能量转换，不是粒子的转换，而是能量形式的转换。火电厂中，煤和燃油将内能通过燃烧变为热能，热能通过水蒸气变为蒸气机的机械能，机械能通过发电机再变为电能。如果发电机是发出电子，那么，讲燃素、热素、机械子就同样合理，同时也不要讲能量守恒，讲粒子数守恒、粒子转换好了。
在外界能量刺激下，金属导体中会出现感生电流，没有直接接触，一带电物体怎样使另一物体带电？我们观察不到电子飞跃二者相距的空间，只能说是电波在传递电能，所以用电能定向传输代替电子定向流动来解释电流可以使整个电学体系更合理。电灯发光是电能变成光能，而不是电子变成光子；荧光屏闪亮，不是电子撞击，而是荧光物质接收能量自身发光所致。
在金属导线中，电能的传输速度是每秒三十万公里，与光速同，而我们在大型直线加速器中只能把电子加速到接近光速，其质量已达电子静止质量的四万倍以上，消耗的能量够一座小城镇的用量。如果导体中自由电子运动速度已达光速，我们要加速器干什么。从重力场理论中我们知道，光速是光能传导速度，是能量空间的调整速度，电流速度就是电能传导速度
我之所以提出这一问题，是由于试图解释光电效应时出现了不可逾越的障碍，说光波变成电波还可以，但说光子变成了自由电子则很困难，能量转换无法和粒子转换协调。发现老子的空间场理论后才找到合理解释，即电流不过是电能的定向流动，像水分子通过自身运动把水波传递出去一样，导体中的电子也通过能级轨道的变化把电波传递出去。光电效应是一定频率的光的电磁波引发了金属导体中原子的共振，使光波转换成了电波。
何祚庥、方舟子都激烈批判徐业林的“无偏二级管”是新的第二类永动机，他们的根据仅是热二定律。我在天地生人讲座上公开反对徐，还在于徐的理论根据就是自由电子说，他说他把金属内部自由电子的无序运动变成了有序运动、定向运动，因而产生了电流，这种说法也是其他一些永动机设计者的出发点和理由。当电学和热力学矛盾的时候，我站在热力学一边。我在发表《物理世界绝对真理十六律》一文后，有读者问我为什么不把电学原理列入，正是由于电学理论和量子力学及热力学的矛盾，它远不如热力学那样具有绝对性，使我认为电学不能算成熟的理论，它的许多错误有待梳理，只能待成熟后再添加到顶级体系中去。

Howen

跟天文有什么关系？
怎么乱转贴？而且还转发这么多帖子？

siewky

这文章应该属于物理不是天文

Roti_Boy

Howen 于 16-2-2005 02:19 AM  说 :
跟天文有什么关系？
怎么乱转贴？而且还转发这么多帖子？

发贴的人很可能是作者。。
fangwu 嘛。。作者也叫方悟。
你到google 找就可以找到他资料。
经常到个大科学论坛发表。
如果真是他本人那可是科学论坛贵人。
而且来自北京。。
自我介绍是教师。。
年龄55。
搞不好是真是他。

[ Last edited by Roti_Boy on 26-2-2005 at 03:31 AM ]

Roti_Boy 于 26-2-2005 03:26  说 :

发贴的人很可能是作者。。
fangwu 嘛。。作者也叫方悟。
你到google 找就可以找到他资料。
经常到个大科学论坛发表。
如果真是他本人那可是科学论坛贵人。
而且来自北京。。
自我介绍是教师。。
年龄55。 ...

太掰了吧.应该放在物理化学论坛里嘛.

也有可能是爱慕者吧.

fangwu

电学应该量子化
王紫馨（方悟）    2005.3.1
把电学量子化不是笔者的创意而是狄拉克的观点，他认为如果能找到磁单极子，也就是磁荷的话，电荷的量子化就能得到合理解释，电动力学和量子电动力学就需修改，它会使物理学产生一个较大变化，我们对宇宙起源的认识也会再深入一步，这样一个时刻已经到来了。
借助卢瑟福的原子行星模型，我们可以清楚地了解原子结构，那大太阳就是原子核，电子就是各行星。在宇宙中，我们从未发现有孤立的行星存在，万有引力能级分布律规定了小质量物体必受大质量物体的引力吸引，在每一个能区中，所有质点都不能脱离质心存在，因而在原子中也不可能有自由电子存在。在这统一的自然界中，微观与宏观有着共性，作为一个整体，自然事物一靠普遍共性相联系，二靠相互作用来联系，引力称为“万有”，就因它是普遍共性。牛顿把地上的运动和天上的运动联系起来，以大综合方式进行物理学革命，才建立了他的力学体系，产生出经典物理。学习前人的科学思想和科学方法，我们要把微观的运动和宏观的运动联系起来，找出它们的普遍共性，以普遍共性梳理旧认识，把物理学向前推进。所以我认为在宏观中观察不到的现象，在微观中也不会产生。
在磁与电的关系中，磁性是更为本质的东西，我们可以用磁来制约电，却不能用电来制约磁（用电产生磁，例如电磁铁，则是另外一回事）。中微子作为狄拉克所说的“磁单极子”，就是靠它的磁场来束缚电子对的，黑洞的强大磁场正是中微子的集体力量。电子是磁场束缚下的能量团，正、负电子的差异仅在能量团自旋的方向相反，一旦摆脱中微子束缚，在同一空间相遇的两个能量团的旋涡运动相互抵消，螺旋运动就变为直线运动，成为光辐射出去。
十九世纪末，英国科学家汤姆逊（有人译为汤姆生）对阴极射线做了大量研究，确认了电子的存在，如果电流不是电子流，阴极射线如何解释？这在理论上并非难题，量子力学早已做出结论，与汤姆逊同时的普朗克就给我们提供了更合理的解释：物体在发射和吸收能量时的变化是不连续的，其能量值只能是最小能量的整倍数，其最小单元 ε=hν (ν为频率，h为普朗克常数)，称为“量子”，光能的能量子为光子。电，我们常用电能的概念，它准确反映了电的实质，电能的能量子即为电子，二者差异仅在ν的不同，电子电荷即为最小电能量单元，自然界不存在比电子电荷更小的电能量元。阴极射线作为电能的辐射，它也是一份份传输的，所以汤姆逊所测到的非连续性能量团，不能看作实物粒子，而应看作电量子，把电子看成电量子，就实现了狄拉克的电学量子化思想。光和电的本质都是磁电波（在宇宙中，磁比电更根本），区别仅在于电为低频波，光为高频波。一切能量形式只是不同频率的磁电波，机械能也可以看成低频波。
像光能可以接收一样，电能也可以接收，所以它有感生电流，如果把电流看作电子的移动，感生电流就无法解释。狄拉克早在1931年就指出：如果有磁荷存在，则任何粒子的电荷必然是量子化的，必是电子电荷的整倍数，他实际是说电子即电能量子。磁单极，人们寻找了七十多年，未见成果，其实是“养在深闺人未识”，它就是中微子。但至今无人能对中微子的磁性做检测，人们无法捕捉这个纯质量粒子，它的重力作用(即穿透力)，太强大了。我提一个建议，感兴趣的可尝试一下：电子静止质量(9.109534±0.000047)×10－31kg，质子静止质量(1.6726485±0.0000086)×10－27 kg， 约为电子质量的1836.2倍；中子静止质量(1.6749543±0.0000086)×10－27 kg ，约为电子质量的1838.7倍，二者差为2.5左右。已知中子在衰变为质子时释放出一个电子和一个中微子，也就是质子与中子的质量差是一个电子、一个中微子的质量和，可推断中微子质量为1.5个电子质量。如果中子就是中微子与正、负电子对的结合，一个中子里应包含525个电子对(可把氢原子看成一个中子)，中微子则占有中子质量的43％左右。如果把宇宙看成一个大中子，中微子就占宇宙总质量的43％，它就是人们寻找的暗物质。我在《地球中微子说》中已对中微子(引力子)做了简要说明，中微子作为天体质心，星球磁场都是由它产生的。怎样才能算出磁荷的大小呢？可用磁性最强的自然物质，以其单位体积的磁场强度作分子，以单位体积内存在的原子数与元素中子数（质子与电子合并为中子）的积作分母，除以525乘43％，即：
[(单位体积的磁场强度/单位体积的原子数×元素中子数)]/ 525×43％
还要考虑温度对磁性的影响，按一定温度区内磁性最大值测算。
算出了磁荷量，我们可用：地球磁场总能量/磁荷量，得地核中微子总量，并以此求得地核总质量，纠正过去较小的数值。进一步，可从各天体磁场总能量推知其星核大小，推断各星体年龄。各星球的中微子核是从无到有，从小到大发展的。我们现在把早期星体说成晚期，把晚期说成早期，与观测事实正相反。磁场越大越强的越接近于晚期，它的中微子积累得越来越多，恒星燃烧得越来越快，而行星也越来越接近质心天体。
量子理论客观反映了能量非连续性特征，量子概念解决了经典物理遇到的许多困难。但人们还未清楚地认识它的哲学意义：能量不可无限分割，小有小的限度，大有大的限度，一切存在都是有限的，没有孤立的无限的东西存在。有限与无限同一，量子是最小的能量单位，在能量的输导也是一份一份传递的，量子的有限性、相对性，就具有了无限性和绝对性。电能的输导同样是一份一份进行的，在电场中，没有比电子电荷更小的能量单位了，电能量子就是电子。在自然界中没有比电量子更小的带电物质，说夸克带有分数电荷，违反了量子理论，这是我们为什么找不到夸克的原因，我从不认可夸克及层子理论，它们都是形而上学孤立的无限观的产物。量子力学告诉我们微观分割有限度，到量子为止；相对论告诉我们宏观扩张有限度，宇宙有限无界。两大理论从两头封堵了绝对无限形而上学观念的出路，可我们的主流派们一方面自称现代科学信徒，另一方面又无视科学理论的说明，跳出那个封闭的小圈子，就会发现科学界是多么混乱，到处是自相矛盾，清理任一角落都会获得巨大成果，如果电子以量子点来看待，我们的电学会合理得多，在不可能存在自由电子的情况下，只能说电流是电能的传导。
1887年德国的赫兹发现了光电效应，认为在光电效应中有光电子逸出，并有频率性和瞬时性，由于波动说无法圆满解释这一现象，1905年，爱因斯坦提出光量子假设，认为空间传播的光是不连续的，是一份一份的，每份叫做一个光量子，为光能基本单位，每个光子的能量是： E＝hν 。光束是一束以光速运动的粒子流，光束能量为光量子能量总和，一定频率的光，光子数目越多，光强度越大。金属中的自由电子是因吸收了光子能量而从金属中逸出产生了光电效应，并且提出了光电效

应方程：   。 这种解释较圆满，因而在1921年获诺贝尔奖。人
们把爱因斯坦光电效应理论看成是对自由电子说的再次肯定，更因诺贝尔奖加强了这种认识。我们根据电量子理论再来看光电效应，会发现爱因斯坦在量子化立场上的不彻底性，他把光量子化了，但未同时把电量子化，显示爱因斯坦早期理论上已埋下了后期转到量子力学对立面的必然因素。在高频光量子转换为低频电量子的过程中，光量子要损失一部分做功的热能，任何能量转化过程都不能把一种能量百分之百地转换成另一种能量，这已由热力学第一定律给予了说明，所谓“逸出功”，实际是转化功。光电效应的频率特性实质是能量守恒性： 光频率≥电频率+热频率 ，光电效应方程不变，瞬时性可由此一并说明。各种金属极限频率不同被解释为金属原子正电荷对电子束缚力不同，所以电子的逸出功也不一样。 这种说法违反了电子电荷是不变的恒定值的规律，正电荷大小不变，它对负电荷的吸引力就不变，在一定平衡态下（重力平衡与热平衡），一切物质的正电荷与负电荷的相互作用力都相同。各种金属逸出功的不同仅在于原子量不同，要使其原子振动以传导电能，就要做不同的热功，消耗掉不同的热频率
能量守恒与转化定律（简称能定律）告诉我们，物质变化过程都不过是能量转化过程，各种物质都是能量的载体，而不是纯能量。煤炭在火电厂锅炉中燃烧，把化学能变为热能，再通过一系列转换变成电能。同理，光电效应中，光能变为了电能，其中没有实物粒子的转换，也没有粒子间的碰撞。从波粒二象性来说，光子是光波的一个波包，不能脱离波场而存在。量子皆为极限性事物，波粒同一，光子即是光波，光波即是光子。同样，电量子也是波粒同一，电量子在脱离中微子磁场束缚后就成为电波，电波便是无数的电量子，所以电流速度就是电波速度。丁肇中教授说电子没有体积，电子为何没体积，因为它和光子一样是量子形态，同为无限小，你无法测度。能定律作为宇宙顶级规律，是我们观察一切事物及过程的基本依据，光电效应本是能量转化的突出例证，如果看成粒子转化就会出现明显偏差，爱因斯坦把光能转变成电子动能，不如直接让光能变成电能更显合理。例如电灯发光，自由电子论会说自由电子的动能又转变回光能释放，那停止运动的负电子都到哪里去了，如果它们都停留在电路的终端，那些电器该有多重？玻尔的能级分立及跃迁原理告诉我们，吸收了外来能量的电子在由激发级向基级回跃时会释放光子。自由电子脱离了原子核，已经没有了能级概念，不会在运动中释放光子，否则，输电设备都会烧掉，它只剩下与正电子一同湮灭这唯一的方式才能转变成光子，但光电效应电子动能说阻断了这条路，我们只好让自由电子留在灯丝里了。自然物质一般都呈电中性，遵守电荷守恒定律，我们找不到电器仅呈电单性的现象，自由电子隐藏在何处？人们一般只认为金属中有自由电子，而不良导体或说绝缘物则没有，但摩擦生电这种简单现象却可使许多绝缘物带上静电，如果说摩擦使绝缘物产生了自由电子，为什么有的物体却带上了正电荷，难道还有自由的正电子或自由质子？所有这些困惑都说明：只有把粒子说量子化，它才能和波动说融为一体，在光学中是这样，在电学中也是这样，我期待着波粒二象性所代表的量子理论深入到电学及其他物理学二级领域中，物理学深刻变革的时代已经来临，不需人们久久期待。