Page 127 - 物质的绝对运动——相对论和量子力学的物理起源

静电子的自旋角动量由（8.11）式定义。参照该定义式，运动电子的自旋角动量可定义
为

m c  2
S  mc r  e 2 r  0 1 c 2
1 
c 2


 m c r  S  （8.16）
0
e
0
2
S 为运动电子自旋角动量。上式表明，电子的自旋角动量为常量（S=S0=  /2），与电子的运
动状态无关。
电子有自旋角动量，因此有自旋磁矩。根据狄拉克方程导出的电子自旋磁矩公式为
e
  S （8.17）
m e

μ代表电子的自旋磁矩，e 为电子的电量，μ的方向与电子自旋角动量 S 的方向相反。把（8.16）
式 S=mecr0 代入上式，得
  ecr 0 （8.18）

将 e、c 和 r0 的数值代入，计算可得
  . 9 2740154 10  24 J/ T
刚好等于一个玻尔磁子，即
   B  . 9 2740154 10  24 J/ T

μB 代表玻尔磁子。上式表明，电子自旋磁矩严格等于一个玻尔磁子。
但是，精密实验测量表明，电子的自旋磁矩并不严格等于一个玻尔磁子，而是与玻尔磁
子有一个很小的差值，这个差值被称为电子的反常磁矩，可表示为
   1 a e  B （8.19）

αe 表示电子反常磁矩。量子电动力学认为，电子的反常磁矩来自真空极化和电子自能的效应，
由理论计算给出
a e  . 0 0011596521 64 108  （8.20）

与实际测量值符合到小数点后第十位。
关于电子反常磁矩，这里提出另外一种可能的机制。在电子自旋磁矩的定义式（8.17）
式中，电子的质量是静止质量 me，如果一般地采用电子运动质量 m 会是什么结果呢？下面

将（8.17）式中 me 替换为 m，则有
e
  S （8.21）
m

把（8.16）式 S=mcr 代入上式，可得
  ecr

 2
 ecr 1
0
c 2
 2  2
  1   1 （8.22）
0
c 2 B c 2

123