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电子的电磁质量引入
1.电子的机械运动和电磁运动电子是原子核的一部分,电荷则是电磁场的场源.电子的电荷能激发一个电磁场,它也是电子自身的组成部分,于是电子是一个带电粒子与一个电磁场的统一体.带电粒子的运动是机械运动,电磁场的运动则是电磁运动,两者统一于“电子的运动”.电子论既然把一切物理运动归结为机械运动与电磁运动,也就把一切运动归结成为电子的运动.按照电动力学的原理,电子的带电粒子按照麦克斯韦方程不断激发电磁场,而电磁场则反过来以电磁力作用于带电粒子.电子的这两个组成部分随时都处于这样的相互作用之中,这种相互作用乃是电子各种行为的内因,外力只有通过这种内因才能对电子起作用.于是电子不再是牛顿力学意义下的只能被动地接受外力作用的“力学粒子”,而是一种现实的、包括场与实物的对立于自身,因而处于永恒的、内部的、必然的、自己的运动之中的“电学粒子”了.2.电子的电磁质量的引入19世纪80年代,人们开始研究运动带电体问题.1878年罗兰发表运动电荷产生磁场的论文,激励人们从理论上进一步推测:由于磁场具有能量,驱使带电体运动,比驱使不带电体运动,一定要做更多的功,因为有一部分能量要用于建立新的磁场.所以,带电体的动能要比不带电体大.换句话说,带电动体的质量要比不带电动体大.这个由于电磁作用产生的“视在”质量,也叫电磁质量.最先提出这个问题的是J.J.汤姆生.电子的电磁质量问题在发现相对论前后一段时间比较引人注意,这个问题牵涉到电子的结构.物理学家一直试图将电磁质量作为电子静止质量的一部分,例如质子和中子的带电状态不同,它们的质量有很小的差别,质量的这一微小差别很可能是由带电状态不同造成的.
20世纪之初,杰出的先辈科学家非常重视对于电子内部结构的研究.电子论的创立者洛伦兹大师在1902年12月11日著名演讲中提出了“电子的表观质量、有效质量和有可能没有真实质量问题”.【1】
参考文献
【1】洛伦兹.诺贝尔奖获得者演讲集.物理学第一卷[M].北京:科学出版社.1985:24.
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