什么是电子？ 一个电子的质量和电荷

电子 - 一个基本粒子，那些物质的结构单元之一。 按照分类是一种费米子（颗粒具有半整数自旋，物理学家恩里科·费米的名字命名）和轻子（半整数自旋的粒子，不参与强相互作用，这四个物理主要原因之一）。 电子重子数是零，以及其他轻子。

直到最近，人们认为电子 - 一个基本的，这是不可分割的，它没有一个粒子的结构，但今天的科学家有不同的意见。 什么是现代物理学的演示电子？

名字的历史

即使在古希腊的博物学家注意到，琥珀，涂擦预皮草，吸引小物件，即具有电磁特性。 来自希腊ἤλεκτρον，这意味着“黄色”接收到的电子的名称。 术语建议乔治·斯通在1894年，虽然颗粒是用j ..汤普森于1897年发现的。 这是很难找到这样做的原因是小的质量和 电子电荷 成了找到一个决定性的经验。 颗粒的第一张照片是查尔斯·威尔逊与一个特殊的照相机，用于即使在现代实验，并在他的荣誉被命名。

一个有趣的事实是，先决条件的电子开幕之一本杰明·富兰克林的名言。 1749年，他研制的假设，即电 - 一个物质实体。 它是在他的作品首次使用的术语如正和负电荷，电容器放电，电池和电的颗粒。 特定电子电荷被认为是负的，并且所述质子 - 阳性。

电子的发现

1846年，一个“电的原子”的概念在他的作品中使用，德国物理学家威廉·韦伯。 Maykl发现法拉第术语“离子”，这是现在，也许都知道还在上学。 电性质的问题涉及许多著名学者，如德国的物理学家和数学家朱利叶斯·普拉克，汉·佩伦，英国物理学家Uilyam Kruks，埃内斯特·拉瑟福德等。

因此，前Dzhozef汤普森成功地完成了他的著名的实验，证明了一个粒子的存在小于一个原子，在许多科学家和发现是不可能的领域的工作，他们没有这样做巨大的工作。

1906年，Dzhozef汤普森获得了诺贝尔奖。 经验如下：通过电场的平行金属板，阴极射线束被通过。 然后，他们会做同样的方式，但在一个线圈系统来产生磁场。 汤普森发现，当电场偏转光束，并且相同的与磁作用观察到，但是光束当它们作用在一定比例的这些字段，这取决于颗粒速度的两个阴极射线轨迹没有改变。

计算之后汤普森了解到，这些粒子的速度比光的速度显著低，这意味着他们有肿块。 从这一点物理学已经开始相信，开放颗粒物包含在随后被证实了原子 卢瑟福。 他称之为“原子的行星模型。”

量子世界的悖论

何谓电子够复杂的，在这个阶段科学发展的至少问题。 在考虑它，您需要联系，即使是科学家们无法解释量子物理学的矛盾之一。 这就是著名的双缝实验中，说明电子的双重性质。

其实质是，之前“枪”，发射的颗粒，设置框架具有垂直的矩形开口。 她身后是一堵墙，将在其上观察到的命中痕迹。 所以，你首先需要明白怎么回事的行为。 最简单的方法来看看如何启动机器的网球。 的珠部分落入孔中，并在在一个单一的垂直带添加的壁结果的痕迹。 如果在一定的距离，以增加另一个相同的孔的痕迹将分别形成两个频带。

海浪也表现不同在这种情况下。 如果壁将显示具有波碰撞的痕迹，在一个开口频带的情况下也将是一个。 然而，事情正在发生变化的两个狭缝的情况。 波穿过孔，分成两半。 如果一个波的顶部满足的另一个的底部，它们互相抵消，和干涉图案（多个纵向条纹）将出现在墙上。 在波的交点地方会留下痕迹，而那里是相互的淬火，没有地方。

惊人的发现

通过以上实验的帮助下，科学家可以清楚地向世界展示量子与经典物理的区别。 当他们开始射击的电子墙，通常发生在一个垂直标记就可以了：一些颗粒就像一个网球掉进缝隙，而有些则没有。 但是，这一切都改变了，当有第二个孔。 在墙壁上发现的干涉图案！ 首先物理学决定电子互相干扰，并决定让他们一个接一个。 然而，经过几个小时（电子的移动速度仍然比光速低得多）再次开始表现的干涉图案。

意想不到的转折

电子，与某些其它颗粒如光子在一起，表现出的波粒二重性（也使用术语“量子波的二元论”）。 像猫薛定谔这两个活着的和死去的电子状态既可以是红细胞和波。

然而，在这个实验中的下一个步骤产生了更奥秘：一个基本粒子，这似乎什么都知道，呈现一个令人难以置信的惊喜。 物理学家决定在孔观察装置锁定到安装，通过该狭缝的粒子是，以及它们是如何表现为波。 但只要有人把监测机制在墙壁上，只有两个对应于两个孔带，并没有 干涉图样！ 只要清洗的“阴影”，颗粒又开始显示出波动性，就好像她知道，她已经没有人欣赏。

另一种理论

物理学家玻恩建议，粒子不会变成一个波从字面上。 ELEKTRON“包含”一个波的概率，它给出了一个干涉图样。 这些颗粒具有叠加的特性，这意味着它们可以在一定的概率在任何地方，因此它们可以由这样的“波”陪伴。

然而，结果是显而易见的：观察者的仅仅是存在影响的实验结果。 这似乎令人难以置信，但它不是同类产品中唯一的例子。 的物理实验对母亲的大部分中进行，一旦该段的目的是最薄铝箔。 科学家们指出，某些测量的这一事实影响物体的温度。 这些现象说明它们的性质是尚未生效。

结构

但是，什么是电子？ 在这一点上，现代科学不能回答这个问题。 直到最近，它被认为是不可分割的基本粒子，但现在科学家们倾向于认为，它是由更小的结构。

具体的电子电荷也被认为是基本的，但现在是开放与夸克分数电荷。 有几种说法是什么构成的电子。

今天，我们可以看到这篇文章，其中指出，科学家们能够划分电子。 然而，这只是部分正确。

新的实验

苏联科学家早在上个世纪八十年代已经假定电子可分为三个准粒子。 1996年，他设法把它分成自旋子和霍隆，最近物理学家凌科和他的团队被分成粒子自旋子和轨道子。 然而，拆分可以实现只在特殊情况下。 该实验可以极低的温度下的条件下进行。

当电子是“酷”绝对零度，这是约摄氏-275度，他们几乎停止，他们之间形成一种物质，如果合并为单个粒子。 在这种情况下，和物理学家可以观察的准粒子，其中“是”一个电子。

运营商信息

电子半径非常小，它等于^2.81794。 10 ^-13厘米，但事实证明，它的部件具有更小的尺寸。 每个成设法“分”的电子三个部分，携带它的信息。 轨道子，顾名思义，它包含了轨道波粒数据。 自旋子负责电子的自旋，并霍隆告诉我们有关的费用。 因此，该物理可在强冷却的材料分别观察电子的不同状态。 他们设法追查一对“穴 - 自旋子”和“自旋子 - 轨道子”的，但不是所有的三个在一起。

新技术

物理学家谁发现了电子不得不直到他们的发现已在实际应用之前等待几十年。 如今技术在几年发现的使用，它足以记得石墨烯 - 单层由碳原子构成的神奇物质。 电子的分裂将是有益的？ 科学家预测，创立 量子计算机， 速度，而根据他们的，几十倍一个比当今最强大的计算机大。

什么是量子计算机技术的秘诀是什么？ 这可以被称为一个简单的优化。 在传统的计算机上，该信息的最小不可分割的一部分 - 一个位。 如果我们用视觉的东西，东西的车只有两个选项考虑数据。 位可以包含零个或一个，即构成的二进制码的一部分。

新方法

现在，让我们想象一下，在包含了一下，零，部件 - 一个“量子位”或“魔方”。 简单变量的作用将发挥电子的自旋（它可以顺时针或逆时针旋转）。 不同于单纯的魔方可以同时执行多种功能，而且由于这种增长将发生速度，低电子的质量和电荷这里并不重要。

这可以通过迷宫的例子进行说明。 为了摆脱它，你需要尝试很多不同的选择，从其中只有一个是正确的。 传统的计算机甚至解决问题快，但在同一时间只能在一个单一的问题工作。 他列举了所有选项的一个道，并最终找到了一条出路。 量子计算机，由于二元kyubita可以同时解决很多问题。 他将审查所有的选项都是不就行了，并在某一时刻，也不能解决问题。 困难的是只在至今获得了大量的量子物体上的工作 - 这将是新一代计算机的基础。

应用

大多数人使用一台计算机在家庭层面。 随着到目前为止，这出色的工作和传统PC，但预测具体事件十万，甚至几十万的变量，机器必须是简单巨大的。 量子计算机很容易地提供诸如天气预报月，自然灾害的数据处理和他们的预测处理，并且也将在瞬间完成诸多变数复杂的数学计算，而这一切都与处理器几个原子的大小。 所以这是可能的，很快我们最强大的计算机是纸一样薄。

保持健康

量子计算机技术将使医学作出了巨大贡献。 人类将能够具有很强的潜力创造纳米机器，在他们的帮助，将有可能不仅通过简单地从里面看全身诊断疾病，而且还提供医疗服务无需手术：用“大脑”计算机之外的可以操作的小机器人。

不可避免的革命在电脑游戏领域。 强大的机器，可以立即解决的问题，将能够实现极其逼真的图形玩游戏，这是不远处已经与完全沉浸电脑世界。