电荷并不是粒子的组成成分

作者 苟文俭

在作者近期收到的网友们邀请交流的各类论著中，就有两位网友都认为电荷是粒子的组成成分。

1、一位网友说，所有能量中只有静态电能最适合构建粒子静止质量，一切静止质量也就都是由静态电能构成的；他还用形式逻辑的反证法证明说：电子静止质量只来自它的静态负电荷形成静态负电能。他认为与元电荷对应的，就应该有静止质量最小单位的“元质量”，所有粒子质量都是由这种元质量组合成的，都是元质量的倍数。

因为元质量构成于元电荷，这位网友实际是说，元电荷是粒子的唯一组成成分。

2、另一位网友则直接提出了假说。他认为：自然界存在的无法再分的基本单位，是带单位电荷、稳定存在的、半径趋于0的“荷电粒子”，所有的基本粒子，包括全部介子、轻子和重子核芯，当它们呈现电中性时，都是由n对正、负荷电粒子组成的“电偶极子”的集合体；当它们带电时，则附加一个荷电粒子。

两位网友论著中的上述陈述虽有区别，但他们都认为电荷就是粒子的组成成分。

（一）

在经典电动力学及量子电动力学中，认为电磁自能是带电粒子质量的组成部分，已做过严格的逻辑论证，结果都是失败的，其结论是：把粒子质量完全归因于电磁的想法绝无可能。另一方面，目前的粒子实验测量中，电子质量是0.51099892Mev，质子质量是938.27203Mev，而中子与质子质量差是1.2933317±0.0000005Mev。即实验至少已精确到了10^-5Mev的量级，根本就没有粒子质量都是元质量倍数的任何迹象。因此第一位网友的陈述绝对不成立。

第二位网友的陈述也有两个非常明确的问题：（1）由于他在构建自己的新理论时使用了电动力学，而电动力学决不允许粒子半径可趋于0；（2）实验事实是：在由正、负荷电粒子组成的“电偶极子”中，若这一对正、负荷电粒子的距离小于了电子经典半径的约137倍，就会湮没，因此电偶极子决无可能存在于粒子内部。

上述的论述表明：这两位网友关于电荷是粒子组成成分的陈述都不成立。

（二）

我们知道，物理学中电荷的本来意义，是物体具有的吸引轻小物体的这种存在属性，是物体的一种整体存在的表面属性，并不构成于物体的内部。后来进一步研究又才发现：物体这种吸引轻小物体的整体存在的表面属性，根源于粒子的整体存在；有这种整体存在属性的粒子就称是它的电荷，有相反的两种（称正、负），并有严格的量子化，对此也就称粒子电荷是元电荷。实验测量也证明：粒子电荷也只存在于粒子表面，也并不构成于粒子的内部。

由此就可以得到这样的真实命题：元电荷是粒子整体存在的一种表面属性，有正、负两种，具有严格的量子化，并不构成于粒子内部。

（三）

粒子整体存在为什么会有带电的这种表面属性，而且又有正、负两种，并具有严格的量子化呢？对该问题，作者在新著《粒子及其质量计算》表述的I-V模型中，根据粒子组成的客观实际，就给出了唯一确定的简洁答案，这里就做如下简要介绍。

1、组成粒子的基本单位称是基元，它只能来自真空（p2），有三种状态：（1）固有的原始态，称是真空元素，用“V₀”表示，它由物质要素a与空间要素s组成，有n₀个结构自由度，两种形式的各向同性存在内容具有严格的对称性（p57）；（2）在非各向同性环境中， V₀实现了存在对称性破缺，由于仍只有一个a，没有离开真空态，吠称是真空态基元，用“V_n”表示；（3）在V₀实现存在对称性破缺的过程中，若在a的转移中获得了多余的a，就离开了真空态（p60），称是非真空态基元，用“V_m”表示。

V_n与 V_m也统一它记为V；即I-V模型的基元都用V表示的，它形成于V₀存在对称性破缺，有左、右手性两种存在状态。

2、在V₀存在对称性破缺中，它的两种形式的各向同性内容对外界就表现出了先后秩序，从而形成了V存在的左右手性（p87）。也正是由于左、右手性的V在相互联系中，它们相互补充共同实现了V₀存在具有的严格对称性，所以才组织了起来。粒子就是由左、右手性V在相互联系中组织起来的V集团（p54）。对单手性V实现存在互补的联系行为，也就记成是i_e行为。

3、n₀个结构自由度都有活动方式相同a的V_m，就记为V_c；粒子就产生于V_c在n₀个结构自由度以相同方式分别对反手性V_m的组织（p129）；这种被V_c在结构自由度组织的反手性V_m，也记为V_d。在物理场中，左、右手性V_n都实现了稳定的存在互补关系形成多V_n集团，就构成了物理场的一个“点”位置，对这种V_n集团作者也称是物理真空量子，并用“Q”表示（p95）。

4、粒子带电就构成于V集团中n_o个V_d的单手性的i_e行为通过Q的传播，是基元V_c单手性的n₀倍放大：电子带负电，形成于电子V集团中n_o个V_d的右手性i_e行为；质子带正电，形成于质子V集团中n_o个V_d的左手性i_e行为（p169）。

5、当方向不断变化的i_e行为通过Q传播时，就构成了Q转动，记成Q_e转动。磁场就是Q_e转动的空间区域

如该书第七章第八节（p254）、第十节（p259）所述，上述对电荷、电场及磁场是什么的认识，与经验事实完全保持了一致。

【注】：本文所称的该书即是《粒子及其质量计算》，文中相关句子后面括号内的p加数字，如（p57），指的是该处所陈述的内容出自该书的第57页。本文涉及的I-V模型的相关具体内容，可查看作者在网上刊发的相关专门文章。

完成于2009-6-18