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物理学前沿问题探索(7)

电子和电磁力的产生


  宇宙大爆炸开始前的一瞬间,整个宇宙为一个大的原子, 核外没有电子,核内也没有质子,全由中子组成,宇宙的温度极其极其高。随着原子核的不断裂变演化,原子核越来越小,在其初期温度仍极其高,原子核仍处于剧烈的裂变过程中,核外仍然没有电子存在,整个原子核呈电中性;当温度降到一定程度时,原子核的纯中子的分裂减少,于是中子就开始分裂成质子和电子,诞生了电子和质子,同时也出现了电磁相互作用。电子在质子电场作用下绕核子运动,这时核外的电子数还是相当少,仅一、两个或四、五个;随着宇宙的进一步膨胀,温度密度进一步降低,核内中子分裂为质子和核外电子的数目增加,直到现在这种状况。现在,仍有许多核在裂变,核内的中子、质子比仍在进一步降低。从以上讨论得出,在电子诞生之前,质子和电子不存在,整个宇宙中没有电磁相互作用,直到核裂变到足以产生电子时,才出现电磁相互作用,电磁相互作用是核裂变到一定时期的产物。在电磁相互作用出现之前,只存在核力和斥力(或引力)相互作用,弱相互作用是电磁相互作用的前提和基础。有弱相互作用,核子就存在放射性。放射性是核裂变的一种特殊形式,是较为温和的核裂变,是产生电子束及带电粒子的根源。因此,超导现象又可以说是弱相互作用和电磁相互作用通力合作的典范。

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