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270电荷守恒,不能创生也不能消灭,只能转移、结合或分离

已有 534 次阅读 2023-12-29 19:57 |个人分类:构建物理学天文学全新架构|系统分类:科研笔记

270电荷守恒,不能创生也不能消灭,只能转移、结合或分离

电荷是物质的一种属性,所有的物质都包含电荷,电中性的物质必然包括正负两种电荷。电中性的粒子如果不包含正负两种电荷,那么这种粒子一定不是物质。在微观层面上,这些不包含正负电荷的中性粒子是微观粒子之间的相互作用;在宏观层面上,这些不包含正负电荷的中性粒子是粒子相互诱导震荡形成此起彼伏的电磁波传递的能量。

在任意空间区域内电荷量的变化,等于流入这区域的电荷量减去流出这区域的电荷量。学术界认为富兰克林是这定律的创建者。富兰克林电荷守恒定律表明,在任何绝缘系统内,总电荷量不变。

电荷守恒定律建立于一个基础原则,即电荷不能独自生成与湮灭。假设带正电粒子接触到带负电粒子,两个粒子带有电量相同,则因为这接触动作,两个粒子会变为中性。

世间的物质显电性或显中性,都是因为电荷的转移、结合与分离。电荷的转移、结合与分离主要有两种类型。

第一种是我们极为熟知的电荷对称而质量不对称的电荷转移、结合与分离。

要使物体带电,可利用摩擦起电、接触起电、静电感应、感应起电、光电效应等方法。物体带电实际上是得失电子的结果。这意味着电荷不能离开电子、质子而存在。电荷乃是电子、质子等微观粒子所具有的一种属性。

摩擦起电和其它起电过程的大量实验事实表明,一切起电过程其实都是使物体上正、负电荷分离或转移的过程,在这种过程中,电荷既不能消灭,也不能创生,只能使原有的电荷重新分布。由此就可以总结出电荷守恒定律:一个孤立系统的总电荷在任何物理过程中始终保持不变。电荷守恒定律也是自然界中一条基本的守恒定律,在宏观和微观领域中普遍适用。

近代物理实验发现,在一定条件下,带电粒子可以产生和湮没。例如,一个高能光子在一定条件下可以产生一个正电子和一个负电子;一对正、负电子可以同时湮没。这是第二种方式,电荷与质量均对称,即对称粒子的结合与分离。正反粒子对结合湮灭本质上是生成隐身的场态粒子,同时伴随着电势能转化为电磁能且激烈释放。正反粒子对产生本质上是隐身的场态粒子的正反粒子分离,同时伴随着吸收不同形式的能量,形成电势能。

至于其它形式的电中性和显电性的相互转化,都是以上两种形式的不同表现形式。在任意空间区域内电荷量的变化,等于流入这区域的电荷量减去流出这区域的电荷量。另外,任何电荷永远都不会被消灭,电性不会发生改变。即使是正反粒子对的产生与湮灭,也没有从本质上产生与消灭电荷。

总之,任何电中性与显电性的相互转化,都是电荷对称性破缺与恢复的相互转化。人类所熟知的显态粒子电荷对称性破缺与恢复实际上是正负电荷的结合与电离,而正反粒子的产生于湮灭是场态粒子的正负电荷结合与分离。两者没有任何本质区别,唯一的区别是由于场态粒子与显态粒子质量对称性的区别,而产生场态粒子隐身与显态粒子显现的区别。无论任何的变化,永远都改变不了电荷守恒,即电荷不能创生也不能消灭,只能转移、结合或分离。

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