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2024.8.8
热度 1||
闲聊宇宙——答网友
网友:
你是怎样知道电子半径的?
侯工:
经典的电子半径,也被称为洛伦兹半径或汤姆森散射长度,是基于一个经典的(即非量子)相对论模型的电子。根据现代研究,电子是一个点电荷的微粒子,没有外围空间,经典的电子半径计算式及结果:
其中e和me分别表示电子的电荷(能)量和它的质量,c是光速,ε0是自由空间(纯能量子空间)的介电常数。
在cgs(厘米cm,克g,秒s)单位制,计算变得更简单:
其中:
(esu是静电单位)
网友:
侯老师,温度高得时候肯定没有生命,温度降低后,一堆无机元素是怎样组合成有机分子?再到能与外界交换物质的细胞?
侯工:
一粒种子是怎样发芽的?它必须与一定的温度、温度、空气等自然条件相结合,才可以发芽。
一堆无机元素是怎样组合成有机分子?它们必须在地球的某一段时间内,并且与宇宙所有的自然条件相结合,才可以组合成有机分子,再经过长期的进化,才成为可以与外界交换物质的细胞。在这个过程中,所需要的条件是非常苛刻的,可以说,在宇宙中是绝无仅有的。
网友:
侯老师,诚心请教宇宙中最简单的元素氢最早从哪里来的?目前氢元素是否越来越少?
侯工:
宇宙诞生前的一瞬间,是一团没有质量的纯能量子,相当于一个点,此时宇宙的半径为0,一瞬间后,宇宙诞生,开始以光速沿着径向膨胀,此时宇宙球面非常小,容纳的能量子也非常少,其它的能量子只得组成物质,成为一个大仓库,将这些能量子储存起来。
在形成物质的过程中,最容易形成的是电子,它由5个能量子组成:
由于电子的“库容量”太小,于是两个电子就耦合成一副电子对,900多个电子对构成一个质子,一个质子很自然地就捕获一个电子,于是形成氢原子。由于两个氢原子的两个电子刚好形成一个化学键,于是形成氢气,但是,在高温下,氢是以离子态存在的,并且由氢聚合成为氦,再由氦聚合成其它各种元素。地球是从太阳分离出来的,所以,地球上所有的元素,也就是太阳所有的元素。
由于在太阳里,氢元素还在不断地聚合成其它元素,所以氢元素在不断减少。