關于電荷、庫侖定律的認識及波函數的意義

摘 要：原子的結構是原子核相對于不同質量的電子形成不同軌道的存在。基于此，進一步解釋基本粒子的電荷問題以及對庫侖定律的認識，同時，推理波函數是以原子核為框架結構形成的不同軌道電子相對于同一能級的電子運動，進一步解釋波函數只用來描述微觀粒子的運動狀態，其與原子的結構無關。

關鍵詞：因果性作用力；因果性連接力；空間系數；波函數

1?基本粒子的電荷問題

電荷是帶電粒子的屬性。學界規定，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，是原子核失去電子的表現；用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷，是原子核得到電子的表現。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。電荷存在的周圍空間具有電場的屬性，電場是傳遞電荷相互作用的物質存在。

本研究認為，原子結構中以原子核為中心的不同電子軌道上存在不同質量的電子[1]，原子核最外層的電子受原子核束縛的作用力最小，最容易失去電子或者得到電子。由于某種原因，比如用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒的原子核會失去電子，表現出失去電子的因果性作用力[2]，這就是“帶正電荷”；由于某種原因，比如用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒的原子核會得到電子，產生得到電子的因果性作用力，這就是“帶負電荷”。由于帶正電荷的原子核表現出失去一些電子的因果性作用力，則會表現出吸引帶負電荷的因果性作用力；而帶負電荷的原子核表現出由于原子核得到一些電子的因果性作用力，則會表現出吸引正電荷的因果性作用力或者被正電荷吸引的因果性作用力，這就是異種電荷相互吸引的原理。如果帶正電荷的基本粒子之間相互作用，則因為帶正電荷的基本粒子之間表現出失去一些電子的因果性存在，它們之間會形成對立的失去電子的因果性作用力而相互排斥；如果帶負電荷的基本粒子之間相互作用，因為帶負電荷的基本粒子之間表現出原子核得到電子的因果性存在，它們之間會形成對立的得到電子的因果性作用力而相互排斥，這就是同種電荷相互排斥的原理。

在屬性空間中，基本粒子存在于空間系數（或場）中，則會對空間系數有因果性作用力的作用，作用力的大小是粒子以自身為中心對空間系數的因果性存在，即：

可知粒子對空間系數的作用就是電場的存在，它是粒子存在于空間系數中具有的屬性，受磁場的作用，同時也受“帶電粒子”之間電場的相互作用，所以電荷、電場的存在都是對基本粒子存在的一種規定或者是一種人為形成的概念。正電荷與負電荷之間的作用實際上只是原子結構中存在的原子核與圍繞原子核運動的電子相互作用產生的一種規定現象，它們之間的作用力是因果性作用力，與“電荷”無關，而電荷形成的電場實際上是基本粒子對屬性空間中存在的空間系數的因果性作用。電場之間與電場和磁場之間的相互作用實際上是因果性作用力對空間系數的作用。同時，不帶電的粒子（比如中微子，它是更小、運動速度非常快的粒子，不可能像原子核一樣形成因果性作用力吸引電子圍繞其運動，也很難被原子核捕獲而形成“不帶電荷”的現象）也是學界規定的一種存在方式。

原子核中存在的電子在不同軌道上對應不同的質量，也就是說，電子有質量大小之分，這一點從物理學對夸克的認識即可明白。在強相互作用力[2]中，組成強子的介子與大質量重子的存在是由于原子核中不同能級上的電子相互作用、組合產生的“粒子”，把組成“粒子”的基本粒子稱為夸克，而夸克有……之分，可見，夸克的大小之分實際上就是原子核中不同能級上存在的電子質量大小之分。這一事實證明電子確實存在不同的質量而分布在原子核不同的軌道上。

2?對庫侖定律的認識

萬有引力常數是指兩個物體或基本粒子之間的因果性存在相對于空間系數的作用，是相當于它們之間相互作用存在的常量。靜電常量是指由于電子移動對空間系數的作用力而使電荷之間相互作用的存在，換言之，電荷對空間系數做功而使電荷相互作用，它是電荷產生的因果性作用力對空間系數的作用。所以，萬有引力常數與靜電常量雖然相互作用的都是空間系數，但是表達的意義不同，數值當然也不同。

3?關于波函數的存在

3.1? 原子核之間的相互作用

其次，當兩原子核之間反方向自旋產生的相互排斥的因果性連接力小于原子核之間的相互作用時，其自旋速度會減慢，一直達到同向運動，形成穩定的因果性狀態，這一情況與金星的運動情況相似（也就是說，從目前太陽系的角度來看，金星的自旋情況獨立于太陽自旋形成的因果性連接力，金星最終會受太陽的因果性連接力的作用與太陽同向自旋）。如果兩原子核自旋產生排斥的因果性連接力大于原子核之間的因果性作用力，它們就會反方向自旋、分離，形成以自身為中心、與自旋方向相反的作用，這一情況與量子的糾纏現象類似。在物體的存在中，大量原子核相互作用，同時相互影響，形成穩定的因果性存在。

3.2? 波函數的存在

分析可知：如果在通路中有一定的小電流存在，則電子之間的相互作用使電子移動，因為原子核相互作用最外層的電子受力大小相等，且從原子核的結構上看，電子會在空間系數中波形運動。如果提高電壓，則對原子核的做功增加，使原子核更內層電子軌道上的電子突破原子核的束縛（因果性作用力），在空間系數的同一能級上波形運動，從而形成波形運動的粒子。以此類推，以原子核為框架結構形成的電子在同一能級上都是波形存在。由此可見，原子結構中射出的電子是波形運動的粒子，具有波動性，比如可以發生干涉、衍射等現象。同時，它也具有粒子性，比如發生光電效應等現象。這就是微觀粒子的波粒二象性。

關于電子的波粒二象性，通過下列實驗證明。美國物理學家戴維森用鎳晶體做實驗，以驗證電子的衍射現象。戴維森將一定電壓下的加速電子射向鎳晶體光柵的截面，電子會發生散射，結果發現，在一些特定區域出現了電子的極大值，此現象與X射線的衍射圖樣完全相同，間接證明了電子的衍射現象，說明電子具有波動性。另一個實驗是湯姆孫在210 kV電壓下加速電子射向光柵的金屬箔，結果發現了同心圓環，此現象也與X射線穿過金屬箔的現象一致，從而證明了電子的運動具有波動性。

微觀粒子的波粒二象性使薛定諤提出了原子核中電子的分布—波函數。薛定諤以事實為基礎，通過微觀粒子波粒二象性性質的定性研究對原子的結構進行描述并建立模型，稱為波動力學。

4?結語

分析了基本粒子之間的電荷本質問題以及對庫侖定律的認識。在波函數的意義中，對微觀粒子的定性描述只是以原子核為框架結構形成的不同能級的電子運動所表現的微觀粒子運動狀態，它們表達的僅是電子以原子核為框架、以一定的方式運動的情況，與電子運動相對于原子核的結構沒有關系。某一波形上的粒子都是原子核某一能級或者軌道上的電子，不能表達電子與原子核之間的關系，也不是原子的結構，應該屬于以經驗為基礎對微觀粒子的描述。微觀粒子的波粒二象性也間接證明了原子核與電子之間的因果性存在：因果性的作用使原子核之間形成因果性改變量的作用力而相互作用；因果性的作用使原子核同一能級存在的電子受原子核的作用力相等，對電子做功所需要的能量相同，從而使同一能級的電子以波形粒子發射出去，形成波粒二象性。由此可見，波粒二象性恰恰證明了因果性的存在。

[參考文獻]

[1]吳義舉.關于原子結構的認識[J].科技風，2021（16）：79-82.

[2]吳義舉.關于四種基本作用力的認識[J].科學技術創新，2021（4）：7-10.

[3]王學建.波函數與薛定諤方程[J].科技信息，2012（30）：122，125.

Understanding of charge， Coulombs law and the significance of the wave function

Wu Yiju

（Beijing Jinglu Digital Fast Printing Co. Ltd.， Beijing 102200， China）

Abstract：The structure of the atom is the existence of a nucleus with different orbits relative to electrons of different masses. Based on this， the charge of elementary particles and the understands of Coulombs law are further explained. At the same time， it can be deduced that the wave function is the movement of electrons in different orbits with the atomic nucleus as the frame structure relative to the same energy level. It further explained that the wave function is only used to describe the movement state of microscopic particles， which is independent of the atomic structure.

Key words： causal force; causal linkage; space factor; wave function