电子绕原子核高速转动(现代物理学观察结果——电子绕原子核运动的速度接近光速),束缚电子不发生离心运动的力是库伦力吗?值得商榷。
化学课本的电子云——电子没有特定的轨迹,电子在原子核周围时空位置是以概率的方式存在的,概率大——电子云密集,概率小——电子云稀疏。不论怎样论述,电子通常情况下被原子核束缚(电子和原子核相互吸引),电子云可以看做是几乎无穷多的轨道半径时刻改变的曲线(几乎就是点)组成,并且轨道半径收敛在一定的范围——10-10米之内。也就是说,电子绕原子核运动可以看做是几乎无穷个、并且时刻运动的点(电子),到原子核的距离收敛在10-10米之内的几乎无穷个、弧长趋于零的曲线组成。不管怎样描述电子的运动,电子运动是由原子核和电子之间的引力作用的结果。按照一般思路——静电力和万有引力,在原子结构中,静电力比万有引力大得多——电子和质子之间的静电力大约是电子和质子之间的万有引力的1039倍,研究电子和质子之间的引力时,万有引力可以忽略不计。以氢原子为例,质子和电子之间的静电力,F1=ke2/r2,其中,k是静电引力常数,r是电子绕原子核运动的半径——10-10米之内;现代物理理论认为,电子绕原子核运动的速度接近于光速——约是107米/秒,向心力的大小F2=v2m / r,其中,m是电子的质量。理论上F2和F1应该近似相等 ,我们计算F2和F1的比值,F2/F1=(v2m/r) ( ke2/r2)/
=(107×107×0.91×10-30/r)
/(9×109×1.6×10-19×1.6×10-19/
r2)=4×103。这一计算说明,电子绕原子核运动所需要的力不仅只有静电力,还有其他的力。由于电子绕原子核运动的半径应该大于10-15米小于10-10米,即大于原子核的半径,小于原子的半径。所以应该不是强相互作用(因为强相互作用的有效距离小于原子核的半径)也不是弱相互作用(因为弱相互作用的有效距离比强相互作用的更小)。也就是说,在电子和原子核之间这一距离尺度上,强相互作用、弱相互作用消失——不存在。
我们在用库仑定律计算一下,原子的半径,即电子绕原子核绕转的半径,F=Ke2/r2=9×109×(1.6×10-19)2/r2=v2m/r,r=2..5×10-14米,即氢原子的半径大约2..5×10-14米,这和观察的结果(10-10米)相差太大。况且理论推算,电子绕原子核运动的速度,可能比107米/秒还大,几乎就是108米/秒,如果电子绕原子核运动的速度按108米/秒,氢原子的半径大约2..5×10-16米,已经收敛在原子核的内部,才能不发生离心运动,这是不可能存在的。
由上述推算、分析可知,电子绕原子核运动绝对不只是库仑力作用的结果,也不是强相互作用、弱相互作用的结果,必然还存在一种力,我认为是密度引力,其实,强相互作用、弱相互作用也是密度引力的不同表现。关于密度引力的论述参考链接:http://www.docin.com/p-154191250.html
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