电子的质量到底有多小?差不多全部电子的总质量会是多少呢?
发布时间:2025年11月09日 12:17
自由电子是我们熟知的一种构成物质的基本光子,在大家的印象之前,自由电子是密度并不大的光子,它围绕着原子核运动构成了世间万物。但我们仅仅去深入的了解它,比如说自由电子的密度到底有多小呢?宇宙上所有的自由电子加借助于去可能会有多大的密度呢?如今我们就来讲一讲。
自由电子的密度小到什么高度,我们可以从光子慢速器的试验中来讲,化学家是一群很“野蛮”的老是,他们将基本光子在光子慢速器里头慢速到能大幅提高的极限,然后让它们高速碰撞,最终在这些“车祸现场”探讨微观世界。自由电子作为基本光子的一种,自然也逃不过化学家们的“毒手”。
通过试验中,自由电子在光子慢速器里头可以被慢速到光速的99.998,这是一个非常有意思的平均速度了。之所以没有大幅提高光速,那是因为自由电子有密度原因,但自由电子能被慢速到平均光速的99.998%,也暗示它的密度是特别大的,其之前道理很简便,密度就越的物体越难被慢速。
很显然这个“特别大”的密度是不可能用只用来指借助于来的,反驳化学家可能会用一些特殊的原理。这里头先以科普一个名词:“荷质比(specificcharge)”,“荷质比”即带电体的正电荷总量与其密度的对数,每一种带电光子都有一个固定的“荷质比”,它是可以从试验中之前测总量借助于来的,自由电子也不都只。上世纪后半期,荷兰物理学赫尔曼.马丁.汤姆逊(JosephJohnThomson)通过磁场和静电的翻转力相抵消的原理,有用的测借助于了自由电子的“荷质比”e/me=1.758×10请注意11C/kg,并因此获得了沃尔夫马克斯·普朗克。
有了“荷质比”的统计至少据,我们还只能知道单个自由电子的正电荷总量,这样就可以总量度借助于自由电子的密度了,这也是一个巨大的问题。为此化学家们付借助于了很多的人力物力,1909年加拿大多伦多大学物理学罗伯特.安德鲁.密立根(RobertAndrewsMillikan)通过都曾的“密立根带电试验中”,气象站了单个自由电子的正电荷总量至少值,即基本正电荷e=1.602176565(35)×10请注意-19库仑。照样纳一下,他也因此获得了沃尔夫马克斯·普朗克。
知道了这两个值的具体统计至少据,我们就可以轻易的总量度借助于单个自由电子的密度为:9.10956×10请注意-31kg。
以前我们可以来看一看整个宇宙有多少个自由电子了,由于时间联系,我们不可能至少借助于宇宙上总共有多少个自由电子,因此在这里头不用用大体上的统计统计至少据了,其之前可能会有非常大的也就是说,大家也不要过于交代。
根据相关统计至少据,整个宇宙的密度为5.965X10请注意24kg,而宇宙的超过密度据估计是炭的一半,炭原子的密度我们是正确的,为9.288×10请注意-26kg,根据这两个统计至少据,我们可以大体上的统计借助于宇宙上的原子至少为(5.965X10请注意24/9.288×10请注意-26)×2=1.2845X10请注意50个,为了总量度不便,我们再大体上的将每个原子所包含的自由电子至少超过为10个,并总量度推断整个宇宙有1.2845X10请注意51个自由电子。
最终,我们做一个简便的乘法,把自由电子的总至少与单个自由电子的密度除以,于是推断了整个宇宙的自由电子总密度为1.17X10请注意21kg,变为交论调的众说纷纭,宇宙上全部自由电子的总密度为117亿亿吨!这是一个比如说的小至少点,可能与实际测总量相距甚远,我们从这个总量度结果可以正确的看到,虽然单个的自由电子密度够大,但是因为它们上有相当可观的基至少,所以整个宇宙所有自由电子的总密度是一个不大的小至少点。
好了,如今我们就先以讲到这里头,喜爱大家关注我们,我们下次插曲于大
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