构成质子和中子的电子模型及原子内部尺度.docx

构成质子和中子的电子模型及原子内部尺度构成质子和中子的电子模型及原子内部尺度对质子和中子的构成,物理学家先后提出了夸克模型和部分子模型，以下是小编搜集整理的一篇探究构成质子和中子的电子模型的论文范文，供大家阅读借鉴。1、原子构成的疑惑原子是一种元素能保持其化学性质的最小单位。在卢瑟福原子模型中,一个原子包含一个原子核和若干围绕在原子核周围运动的电子,原子核由带正电荷的质子和电中性的中子组成;核外电子与原子核中带正电荷的质子共同保持原子的平衡,当质子数与电子数相同时这个原子就是电中性的,否则就是带有正电荷或负电荷的离子。虽然物理学家玻尔提出了电子层理论解决了卢瑟福原子模型的原子坍塌问题,但电子层理论认为:电子在电子层内要吸收或释放能量才能实现跃迁。因此,电子在一般情况下是很难进到电子层的,那这些电子又是怎么进到电子层的呢?围绕原子核周围运动的电子又是从哪来的呢?是什么力量使电子分层排布的呢?这些问题卢瑟福的原子模型和玻尔的电子层理论不能给出答案。对质子和中子的构成,物理学家先后提出了夸克模型和部分子模型。夸克模型认为,质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子由一个上夸克和两个下夸克组成;上夸克带2/3正电荷,下夸克带1/3负电荷,使质子带一个正电荷,中子不显电性。部分子模型认为,质子和中子由单一的无定形的部分子云组成。为统一夸克模型和部分子模型,物理学家费了很大功夫,“因为费恩曼的质子和中子的基本图像是包含大量部分子云,但理论界认为这种云只含三个夸克是不符合现实的。于是人们对模型做了相应的改进,即将夸克-部分子云分成两部分。一部分的夸克数目极少,称为‘价夸克’;一部分包含夸克-反夸克的‘夸克海’,然而,即使理论上允许存在任意数量的海夸克,他们仍然高估了实测的结构函数。理论家们又进一步改进夸克-部分子模型,为此引入‘胶子’到质子的组分里。这么做的理由是,如果核子只是由无相互作用的夸克组成,它们必然会散架。因此应当有某种相互作用实体将夸克黏在一起,这种假设性的粒子就是‘胶子’。”这样“,粒子物理学家将部分子认同为夸克,并由此产生一个不幸的后果。标度无关性的夸克-部分子解释要求在电子-质子相互作用中受撞击的夸克表现得像个自由粒子。如果这种夸克始终表现为自由粒子,那么人们会认为它是从部分子内部被打出来的,因此应当出现在碰撞碎片里。但是如同其他类型反应的情形下一样,人们并没有在电子散射的终态里观察到夸克。电子散射的碎片只是一簇正常的强子,这种现象必须通过添加一些假设到部分子模型才能解释。……这种假设是不可避免的,理论上也不尽合理。但是,随着夸克-部分子模型成为越来越多的粒子物理学家实践的中心内容,高能物理学家也不得不学着与这种不令人满意的状态共处。”美国物理学家斯蒂芬·温伯格写到:“组成普通物质的基本粒子和它们的同胞兄弟———轻子、光子、W粒子、Z粒子、夸克和胶子———都能很好地被标准模型所描述,这个模型是电弱理论和量子色动力学的综合,但它还不是最终的理论,不能给出最终的答案。到目前为此,人们也没有在所有实验、核爆炸、自然界等找到夸克和胶子的踪影。从卢瑟福的原子模型和夸克-部分子模型可知:原子核内没有电子和正电子。可原子核的衰变要放出电子或正电子,那放出的电子和正电子又是哪里来的呢?真是科学家所说的“受激”产生的吗?如果是,那又是怎么受的激呢?为什么要受激呢?为什么“受激”要产生电子或正电子,而不产生夸克呢?无论是卢瑟福的原子模型,还是夸克-部分子模型,都有许多问题不能解释。这些问题不能正确回答就仍然没有弄清楚原子的构成。2、原子构成的推论由于人类从未观察到自由夸克和胶子,夸克和胶子也许存在,也许不存在。如果不存在夸克和胶子那我们的理论都将建立在空中楼阁上。我们能不能用哲学的思维来重新审视原子结构的问题,研究原子构成的成因呢?所以文章从正负电子的电荷入手,结合已有的实验和自然规律进行分析研究,认为正负电子就是最小的基本粒子,不存在比基本电荷更小的分数电荷粒子,质子和中子不是由夸克组成的,而是由正负电子组成的,组成中子的正负电子数相等,质子比中子多一个正电子。也许有人会反驳说,正负电子相遇会发生湮灭,不可能形成质子和中子。但是,湮灭不等于正负电子的消失,只是正负电子组合成为其他新粒子。电荷守恒定律告诉我们:在粒子的相互作用过程中,电荷是可以产生和消失的,然而电荷守恒并未因此而受到破坏。说明正负电子仍然存在,只是正负电子相遇结合后,