Page 124 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源

存在的电子不可能是点粒子。当然，把电子看成是一定大小的刚性小球也是没有出路的。在
这一章里，我们根据物质绝对运动理论提出的粒子波包模型，把电子设想成一定大小的物质

波包，在此基础上展开讨论，以求对电子的各种性质给出较为合理的解释。
二、电子波包模型
根据物质绝对运动的粒子波包模型，电子可设想为由一定量电磁波样物质耦合而成的局
域的不弥散的物质波包。由于电子是最稳定的基底粒子，所以电子波包必定是稳定的孤立波
包即孤子，或者说电子是由一定量电磁波样物质耦合而成的三维驻波波包，波包边界面的波
动类似闭合曲面上的驻波，而波包大圆上的波动可视为闭合曲线上的驻波。所以，电子波包
的周长（即波包大圆的周长）应满足驻波条件，即

L  n n= 1,2,3,… （8.4）
2

L 为电子波包的周长， 为驻波的波长亦即电子的物质波波长。把 L=2πr 代入上式，可得

r  n n= 1,2,3,… （8.5）
4 
r 为电子波包的半径。现在来确定式中 n 的取值。首先考察静止电子，上式可写成

r  n 0 n= 1,2,3,… （8.6）
0
4 
r0 为静止电子的半径， 0 为静止电子的物质波波长。静止电子的空间动量为零，总动量 P0
等于时间动量 Pu
P  P  m e c （8.7）
u
0
me 是电子的静止质量。根据（6.59）式，应有
h h
   （8.8）
0
P 0 m e c
代入（8.6）式，得
nh n
r   n= 1,2,3,… （8.9）
0
4 P 0 2 m e c
上式可改写成
 n
P 0 r  m e c r  2 n= 1,2,3,… （8.10）
0
0
等号左边可定义为电子的自旋角动量，用 S0 表示，即
n 
S  P 0 r  m e c r  2 n= 1,2,3,… （8.11）
0
0
0
量子力学给出的电子内禀自旋角动量为  /2，由上式可以看出，仅当 n=1 时，有

S 0  2

由此推测，电子波包的驻波条件 n=1。把 me、 和 c 的数值代入（8.9）式，设 n=1，则静止
电子的半径为

r 0  2m c  . 1 9307966 10 － 13 m （8.12）
e
-10
这个半径比电子经典半径大 2 个数量级。已知原子的半径为 10 m 数量级，原子核的半径

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