通俗数学6-经典电子半径和康普顿波长的比正好是反常磁矩的倒数
前情提要
电子完成了他的反常磁矩,但故事并没结束,接下来是再再再次重要他光辉一生的时候。光子在极度压缩后停了吗?其实前人想错了,我又想了一下,站在光是运动的能量,空间是可无限细分和迭代的,那光在电子内总必然经过了如下的路程,例算式求出它要干啥。
基本定义
电子的康普顿波长𝜆𝑐≈2.426×10−12𝜆𝑐≈2.426 \times 10^{-12}𝜆c≈2.426×10−12米。
除以 2𝜋 后,电子的这个“经典尺寸”半径约为:r≈3.86×10−13r \approx 3.86 \times 10^{-13}r≈3.86×10−13米
计算经典电子半径(Classical electron radius)的公式的非经典推导如下:
re=14πϵ0e2Eer_e = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{e^2}{E_e}re=4πϵ01Eee2
📝 公式中各符号的含义:
- rer_ere:经典电子半径
- eee:电子的电荷量(基本电荷)
- EeE_eEe:电子的运动能量
- ϵ0\epsilon_0ϵ0:真空介电常数(真空电容率)
📐 公式的推导逻辑:
这个公式是基于经典电磁理论推导出来的。它的核心假设是:如果将电子的电荷集中在一个半径为rer_ere的球体表面上,那么这个球体产生的静电能,恰好等于电子的511kev运动光子能量(即方程E=h𝜆𝑐E=h𝜆𝑐E=h𝜆c)。
- 静电能:U=14πϵ0e2reU = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{e^2}{r_e}U=4πϵ01ree2
- 能量:E=h𝜆𝑐E = h𝜆𝑐E=h𝜆c
将两者划等号并求解rer_ere,就得到了上述的经典半径公式。
🔢 数值参考:
根据 CODATA(国际科技数据委员会)的推荐值,经典电子半径的数值约为:
2.8179×10−152.8179 \times 10^{-15}2.8179×10−15米(即约 2.8 飞米)。
🔢 物理含义
光假定瞬间空间压缩,当然,他边压边前行。只是最终结果,他把自已做成了带全部能量的环状流线,两周运动为一个周期。其等效直径**2.8179×10−152.8179 \times 10^{-15}2.8179×10−15米**。它的数学结构就是h/c黄金种子,他还是作用量的规则产物,他依然光速前行,在其形态决定下,走的路线是圆周。路程是𝜆𝑐≈2.426×10−12𝜆𝑐≈2.426 \times 10^{-12}𝜆c≈2.426×10−12米
揭开内部关联
电子康普顿波长𝜆𝑐≈2.426×10−12𝜆𝑐≈2.426 \times 10^{-12}𝜆c≈2.426×10−12米和经典电子半径 r=2.8179×10−152.8179 \times 10^{-15}2.8179×10−15米米比值
𝜆𝑐/r ≈ 861.2
为何是半径,从我们的视角,等同于电子闭环成为了一个上小下大的环,莫比乌斯环。等效占比为其半径。总体不细,过程不差。
电子反常磁矩ae≈0.001159652a_e ≈ 0.001159652ae≈0.001159652
1/ae≈862.351/a_e ≈ 862.351/ae≈862.35
这就像正好电子的种子布满整个波长轨道后,刚刚好他到了最应该停下的地方。这里有个小偏差,上文说了这是一个极数。是电子不完美处,这个极数让他不会与前波完全叠加。这些残余影子,形成了进动和扩散,推测是质量的来源,不得而知。
总述
再一次在数学上论证了电子的结构,这里用到了周长极数,还有简单的推算。看似不很严格,却是以真空粒子背景,光是粒子的振动,电子是锁定的光,电子有波和粒子属性,能量交换以h为汇率。电子有1/2周期,公转带动自转周期+1,精细常数是介界属性,决定光速和传播形态,电是涡旋,电子有紧密端和疏松端,带有磁矩,这些原理的应用。
