分子原子內部不停地在高速運動,運動需要的能量來源於哪裡?

終極問題開拓者


關於能量問題,初中物理“能量守恆定律”寫得明明白白:能量是固有的,能量既不能創生也不能消滅,能量只能轉換其表現形式。

還有疑問麼?想說“能量是奇點創造的”麼?你爸媽花那麼多銀子供你讀書,就這尿性?

宣揚神邏輯,是最大的偽科學

可是,能量來源現在竟然成了天大的疑難問題。教科書什麼時候否定了能量守恆定律?

看了幾百個回答,有博士的、有達人的、有青雲計劃的,要麼炒作蹭流量,要麼誤人子弟、要麼初中物理不及格。

本題恰恰說明,自從有了宇宙大爆炸謬論,物理界的狂妄、混亂、無恥、倒退與墮落之嚴重,簡直到了令人髮指的田地。

他們狂言“奇點處所有科學原理皆失效”,換句話說:奇點爆脹論可以違背所有科學定律,可以違背所有的守恆定律。

宇宙·空間·能量·質量,都是固有的

現在的科學大神小鬼,狂妄到竟敢設計宇宙,說宇宙起源於沒有體積大小的奇怪的質點。

這裡有一個小兒科邏輯:

如果宇宙是無限的,宇宙就不可能有自己的起源,否則推出“宇宙不是無限的”的謬論。

如果宇宙是有限的,就一定有宇宙之外的非宇宙,那麼推出“宇宙是非宇宙的宇宙”謬論。

顯然,宇宙是無邊際的,宇宙是無始終的,宇宙是固有的,宇宙起源論是無意義的。

既然宇宙是固有的,那麼:空間是固有的、物質是固有的、運動是固有的、能量是固有的。

既然宇宙是固有的,那麼:空間是守恆的、質量是守恆的、能量是守恆的、動量是守恆的。

進而有以下的推理。

存在是物質的,物質是運動的。

只要是存在的,就一定是物質的。只要是物質的,就一定是運動的。只要是運動的,就一定是有質量、有能量、有體積的。

實體是存在的,實體是物質的,實體是運動的,實體是有質量、有能量、有體積的,

只要有質量,就一定有內在的勢能。只要有能量,就一定有外力作用,就有可變的動能。

空間是存在的,空間是物質的,空間是運動的,空間是有質量、有能量、有體積的。

原子光譜的精細結構表明:實體與空間是相輔相成的、是互為因果的。

原子有四大成員:①低密度的外空間,②高密度的內空間、③高速繞核的核外電子、④低速震盪的原子核。


▲鹽的外空間有自己外空間,以疊加方式分佈了大量不同頻率的電磁波。

原子有所屬的內外空間,簡稱原子外空間,也叫原子引力場,充滿了場量子(也叫引力子)。

核外電子的繞核速度,平均約2200千米/秒。由於電子與核電荷的洛倫茲力,電子總是在做近核點高速進動與遠核點低速進動。


▲沒有施加外力與能量,原子所屬的外空間本來就充滿併疊加了大量不同頻率的電磁波。

電子的運動會推壓或激發內空間的場量子推湧,表現為電磁波。電子(m₀)進動的不同速度(v),激發出不同的光譜頻率(f):½m₀v²=hf。



原子核小幅度的震盪(約500米/秒),也會推湧場量子的推湧,表現為低頻電磁波。

只要有實體粒子的動能,就會激發電磁波。不只是電子與核子可以激發電磁波,分子與子彈也會激發電磁波。口嚼冰糖也會發光。



電子以光速自旋,其固有強力:F₀=m₀c²/r₀,固有勢能:E₀=F₀·r₀=m₀c²=0.511MeV,

質子以光速自旋,其固有強力:F*=m*c²/r*,其固有勢能:E*=m*c²=938MeV。

電子與質子,皆以光速自旋,是其金剛不壞、最為穩定的主要依據。

電子湮滅表明:實體與空間是可以相互轉化的:聚則成器,散則成氣。


如果問“電子的內部是什麼”,我們似乎不得而知,但是LHC的電子湮滅實驗方程:

±e+2Ek(=2×½m₀c²)=±γ+Q(=hc/λ₀)

該方程能量守恆m₀c²=hc/λ₀,告訴1:電子的位移動能,轉換為光子的輻射動能。

電磁波的最短波長λ₀=h/m₀c=2.42皮米,普朗克常數h=m₀cλ₀是電子湮滅的臨界參數。

該方程質量守恆±e=±γ,告訴2:電子的實體形式,轉化為基態光子(即引力子)的空間形式。

告訴3:實體電子可以急遽膨脹為空間引力子。空間引力子可以急遽收縮為實體電子。

告訴4:電子質量=引力子質量(=m₀),電子的慣性勢能=光子的引力勢能(E₀=m₀c²)。

告訴5:實體都有自己的引力場空間,實體質量=引力場質量(=m),引力場質量=引力子密度×引力子體積:m=ρ₀V₀。

告訴6:地球本體質量=地球引力場質量,即M=4.2R₀³×ρ₀,場半徑:R₀=³√(M/4.2ρ₀)。

實體內外空間皆隨著實體一同運動。空間是不同實體外空間的疊加空間(ΣVi)。

電子湮滅實驗表明,電子沒有內在更小分佈結構,電子就是空間基元的高度收斂體,這叫聚則成器,反過來,就叫散則成氣。



▲不同實體的空間場疊加在一起的示意圖。

實體的內空間隨著實體一同運動,這是毫無疑問的。實體的外空間就是所屬的引力場空間,簡稱場。不同質量實體有不同的場密度梯度。

地球附近P點的場效應,取決於地球場,而M87黑洞、北極星、太陽、火星、月球,在P點的場強數量級皆小,可忽略不計。

核外電子高速運動的能量來自核子光速自旋激發的真空引力場。

前文提及:電子與質子皆以光速自旋。自旋運動形成球狀自旋體,這是自然界的普遍現象。

自旋速度越大,自旋體的穩定性越強。這有點像騎自行車,騎得越慢越不穩定。電子與質子是光速自旋的自旋體,因此是自然界中最穩定的基元粒子。

有自旋就有自旋軸,有自旋軸就有南北極。有南北極就有負壓差,有負壓差就有引力場。

卡西米爾效應證明,真空不空,真空有零點能與零點質量。前文已述,真空場引力提供電子(m₀)或質子(m*)自旋的向心力。因此,

空間固有的真空引力場是粒子自旋向心力的固有來源,也是一切能量的總根源。

質子引力場強力遠大於電子引力場強力,所以電子總是圍繞質子做橢圓運動。

實體越輕,慣性越小,越容易被加速,速度越快,只是普遍的自然現象。

電子是質量最輕的實體,因此有最快的進動速度。電子保持高速運動,這是電子的自由權,是離心力決定或熵增加原理。

核外電子的運動空間,絕不輕易①被外加壓縮、②被大粒子闖入、③被原子核拽入。否則電子將不是自己的電子,而失去“電子權” 。

這種抵抗外加壓力與高速屏蔽效應,叫“電子簡併壓”,可解釋原子的封閉性與剛性。

結語

宇宙是固有的,物質是固有的。實體與空間都是物質的。有物質就有質量與能量。質量是固有守恆的,能量是固有守恆的。任何物質運動的能源,都是有空間場的固有能量提供的。

Stop here。物理新視野與您共商物理前沿與中英雙語有關的疑難問題。


物理新視野


大部分答案都是在一本正經胡扯。

先要搞清楚幾個概念:

1、電子圍繞原子核轉動,這裡的“轉”其實只是形象的比喻,實際上是

電子以原子核為中心,在以某種規律做運動,它的軌跡,不一定是圓形。

2、物質都有溫度,溫度是什麼?就是電子雲圍繞原子核運動時的運動

強度,運動強度越大,溫度越高。

3、溫度從哪裡來?不同物質之間會進行熱量傳遞,這種熱量傳遞改變溫度,

也改變電子雲運動的劇烈程度。

4、所以,電子雲不斷運動,是靠溫度傳遞帶來的能量進行維持的,也並非

能一直無消耗運動下闋,當溫度降為絕對零度時,運動就靜止了!


芒果豬的小粉絲


分子原子內部不停的在高速運動,運動需要的能量來源於哪裡?

很多朋友對於原子內部的世界還停留在經典的原子內部結構模型裡,認為電子會如行星一樣圍繞中間的恆星公轉!在同一時刻,這顆行星的位置和速度我們都能清楚瞭解,但電子不是,因此這是一個不同於經典力學的世界!

這是經典原子內部結構模型,在這個平面模型中,只能表現電子在某個時刻的位置,但電子並非是一成不變的,即使是其軌道,而且電子圍繞原子和運動的模式並不以傳統的軌道出現,而是以一種鬼魅的方式進行!

這可能是大家想象中的電子運行方式,而事實上可能會大跌眼鏡!

它可能出現在任意位置,隨機性出現,你無法預測它下一個點在哪裡,或者一片電子概率雲來描述也許會更合適一些!

請不要認為這是電子的軌道,這只是表示電子能級跌落時的示意圖,電子在獲得能量躍遷到更高的能級,但這是不是持久的,最終它會釋放一個光子跌落會原先的能級!簡單的理解我們看到的光的源頭都是原子內部的電子能級跌落所發出!

但為什麼電子可以不知疲倦的如此無限的出現在這片概率雲中呢?其實並不是,電子也有累的時,假如您將原子冷卻到絕對零度0K((0K約等於攝氏溫標零下273.15攝氏度)當然這是不可能的,只能無限逼近這個溫度),那麼電子的熱運動將徹底停止,但根據海森堡不確定性原理,即使在絕對零度的條件下,電子仍然是運動的(停止的電子熱運動)!

那麼這個電子運動的能量是哪裡獲得的呢?當然這要追究到138.2億年前從能量轉換為物質時的宇宙暴漲,宇宙中一切的物質都繼承了來自於大爆炸時的能量,這個也許就是宇宙的引力坍縮能,有多大可能就不太好計算了,當然以宇宙物質的總量坍縮為起點的時的引力坍縮能似乎也能計算,但計算的卻是宇宙所有物質坍縮成黑洞的引力結合能......似乎有點歪樓了,但這不是我們討論的重點!重點是,電子的運動來自於宇宙大爆炸......這一點清楚了就行!

當然我們隨著宇宙無限膨脹和逐漸冷卻,也許數千甚至上萬億年後宇宙的溫度會趨向於絕對零度,那時候可能電子也將從大爆炸時繼承的能量絕大部分都將歸還宇宙!此時,宇宙徹底終結!!


星辰大海路上的種花家


原子核。


別看原子核那麼小,密度是最大的,為1014kg/cm³,集中了原子的99.96%的原子質量。能量全部聚集在原子核,這讓它能夠不停的高速運轉,其外部的電子在核心巨大能量的牽引作用亦高速運轉(不過帶負電的電子運動是躍遷式的)。人類就是利用原子核的巨大能量發明出了毀天滅地的原子彈,就是現在前景廣闊的核能,理論依據就是愛因斯坦在1915年提出的E=mc²。

原子核能有這樣大的能量,是由於原子核是質子與中子構成,內部有強大的吸引力,以致為化學反應中不能再反應的粒子。

原子核之間的核力,是比電磁力作用大n倍的相互作用力。因為質子之間的斥力是很大的,但幾個質子與中子卻克服了這巨大的斥力聚合為一個原子核。所以原子核既具有核力又具有斥力。如果原子間發生聚合反應,那種巨大能量是可想而知的

如果原子核發生聚變或裂變時,就會放出巨大的原子核能。就像兩個輕質量的氫原子能聚合為一個重質量的氦原子,聚變過程中放出巨大能量,太陽就是很好的例子。太陽能釋放如此巨大能量長達50億年之久,這不是沒有原因的,並且還會再持續氫核聚變反應50億年。


那麼有有個問題了:原子核的能量又來源於哪裡?


弄潮科學


分子原子內部,不可能是在不停地在高速運動。而是壓抑對抗的緩慢運動。

我認為原子沒有99.99%為空層,而是圍繞原子核有許多層不同的電微粒子云,每層電微粒子云的質量密度不一樣。每一個原子的直徑是一樣的, 每一個原子的核直徑是不一樣的,但 每一個原子的核都充滿著光子,這顆光子心就是能源的一切, 每一個原子的電子不能論個數,而是分幾層,氫原子只有一層是和原子核緊密相連的,這一層的電粒子云近似太陽風的粒子,運行速度也近似太陽風的粒子的速度,是最輕的電微粒子云層,而它原子核卻是最大的,溫度最高的,電微粒子云層的作用是保護和反射原子核裡面的光子逃逸。氧原子有16層電粒子云層,每一層的粒子成分不同、比重也不同,16層的電粒子層厚度與只有一層電粒子云層的氫原子厚度一樣的,氫與氧的化學反應,只是外層相同電粒子云層融合引發原子核騷動光子趁機逃逸,釋放出熱量,而與原子核聚變並不在一個數量級上。


與你奇思妙想


中學和大學非核物理專業都沒有深入探討過這類問題,實際上當代的大物理學家們也未必就能給出準確的答案。本人也是物理學愛好者,中學時曾獲得過物理競賽全國一等獎,物理一直是我關注和感興趣的話題,所以也有興來探討一下這個問題。不知道有多少人讀過牛頓的《自然哲學之數學原理》?牛頓在這本書的序言部分提到:“古代人在研究自然事物方面,把力學看得最為重要,而現代人則拋棄實體形式與隱秘的質,力圖將自然現象訴諸數學定律,所以我將在本書中致力於發展與哲學相關的數學。”之所以提到這句話,是因為這句話所提及的研究與思考的思路是現代科學真正意義上出現的分水嶺。為什麼呢?因為之前的人們一直糾結於本源問題,即牛頓提到的“隱秘的質”,而試圖回答這個問題往往都是徒勞無功的,譬如:力的本質是什麼?物質為何具有質量?時間的本質是什麼?這些問題到目前為止都是沒有答案的。現代物理學從經驗出發,以實驗為基礎,總結規律(各種定律),並形成數學抽象;然後從定律出發,進行各種演算與推導(非常注重推導過程的嚴謹性),試圖解釋相關的物理現象,並解決現實中的各種問題。理論物理中也常常會提出各種假說,並最終被證實或證偽。但不管定律也好,假說也好,它們所描述的一定是某種規律而不是某種本質,正因為如此,物理學才是有用的。其他的科學大抵都是如此。

現在我們回到這個問題本身,問題本身就是不科學的。運動需要能量驅動嗎?提出這個問題的朋友可能還沒怎麼學過物理。我感興趣的是這個問題的回答倒是挺熱烈的,但大多數就違背了我上面提到的基本科學思路;同時因為大家對一些高深理論存在誤解,又導致對某些實際上可探討的問題裹足不前。舉個例子:我們從科學家測得的數據知道質子和電子的電量,我們也知道原子的尺度,從而可以估算出電子受原子核電荷吸引力的大致級別(以最簡單的氫原子為模型),我們也知道電子的質量,那麼我們能否估算出電子在核外運動的大致線速度呢?這便是一個很好的問題!有人就說了,電子的運動不是一般物體的運動,又啥電子雲,又統計規律啥的。那我就詫異了,既然電子是一種基本的粒子,難道他的運動不要遵守基本的力學原理嗎?離心力與電荷吸引力大致平衡難道完全不適用嗎?如果不適用,那麼就一定需要提出新的理論來解釋電子的運動規律。實際上我們只要用離心力與電荷引力大致平衡這一點來計算(不用考慮相對論效應),就能大致估算出電子的線速度與光速在一個量級!想想原子核多麼微小,而電子繞核運動的速度何其之大,那麼談論電子某時刻在什麼位置又有何意義?因此描述電子運動的統計規律遠比描述其實際運動軌跡(實際根本無法描述)重要的多。

就說這麼多,拋磚引玉,希望看到更多有意思的探討。


dsqs


圖示:宇宙大爆炸之後大約100秒之後,伴隨著空間的膨脹,溫度下降到允許電子這樣的微觀粒子產生出來,當然它是由先期產生的夸克等組合而成的。這個產生電子的過程,同時也是賦予電子能量的過程。伴隨著質子的誕生,質子和電子組合成為原子,至於原子核中的中子也很重要,沒有中子就無法讓多個質子結合在一起了,因為質子帶正電會彼此排斥,而中子則由電子和質子組合而成。當微觀粒子組合成原子的時候,電子圍繞著原子核運動一事就成了困擾經典物理學最重要的問題。

而題主所問的問題,【分子原子內部不停的在高速運動,運動需要的能量來源於哪裡?】在一定程度上,就是一個典型的經典物理學問題。而經典物理學解決不了這個問題,因此發展出量子物理學。

但對原子,體系的不同量子態由電子軌道刻畫,不同的電子軌道具有不同的能量。這句話的意思就是說,電子本身是自帶能量的,這個世界上不存在能量狀態為0的電子。而電子的能量由兩個部分構成,一部分是當它靜止時候的靜止質量與光速平方的乘積,即著名的愛因斯坦質能方程所決定的,而另一部分能量則由其運動質量與靜止質量的差值與光速平方的乘積,因為電子這樣的微小的物體,通常的運動速度都直接用光速作為單位了,比如0.5C諸如此類的。

另外,必須指出的是。微觀粒子不能像想象一個小球那樣去想象電子,電子可能是一個彌散的場,也可能是所謂的弦,還可能是能量的分佈函數等等。如果回到最初,那所有這些微觀粒子的誕生,都來自於大爆炸之後的冷卻過程,我們這整個宇宙的總能量,都來源於那次想象中的大爆炸。對電子軌道的理解和解釋,成就了現代物理學最神秘的分支——量子物理學。電子雲的概念,將幾率和波函數引入物理學中。而電子能夠吸收和釋放能量,從而在不同的軌道中跳躍或者躍遷。

而要進入詭異的量子物理學世界,那得做好充分的思想準備工作。


裸猿的故事


記得小時候玩兒一種遊戲,一米多長的一條繩子,一頭系一個死結,將一張紙對摺後卡在死結上開始甩繩子,會發出紙張隨空氣流擺動的聲音。電子的運動現象就有些類似。

首先要熟悉一下原子的結構及各粒子的受力。原子由外至內依次是:電子雲、原子核,原子核包含質子和中子。中子是電中性粒子,由電子和質子在特殊條件下形成的。

原子核顯正電性,電子顯負電性,所以,很顯然電子繞核運動的向心力就是電磁力,是一種中程力。原子核內部為強相互作用力,是一種短程力,對電子無影響。萬有引力為長程力,在原子這種小尺度空間,其作用可以忽略不計。

電子繞核運動的原動力就是電磁力,此其一。

但是電子並沒有被電磁力牽引到原子核裡,主要原因是電子自身是有能量的!這種能量來源於環境輻射,即電子吸收來自四面八方的自由光子,當然也包括原子核內部的衰變輻射。有了光子的能量補充,電子就具有了掙脫電磁力的趨勢能量,這就是躍遷。

所以,電子高速運動現象是一種原子內部電磁力的牽引和電子具有躍遷能量後的一種綜合效應。


流浪球


高低場誕生宇宙,電磁能創造一切,目前宇宙由低能電磁波(暗物質)組成,本質場或電場(暗能量),星球,原子,細胞等都浸泡在電場中,故內外各種宏觀和微觀運動能量源於電場能,與我們的生活上之電是同根同理。

何為高低場?也可以說是正負,目前宇宙電場高於宇外之能量差和壓力差致高速自轉,同理太陽內場高於太空致太陽自轉和放光放能,原子內場高於外界切致原子自轉和功能,這種差造就了宇宙物質的恆久自轉和功能。

原子內電子與質子二者質量與能量大小不一,如果依網友和學界之說電子不規律運動?原子內兩個不規律則原子解體,物質世界不存在。

原子內空間巨大,小電子為什麼不能圍質子繞轉呢?原子專家盧瑟福之原子模型正確的。

微觀組成宏觀,宏觀運動方式又體現微觀方面為尚不可呢?宏觀雞蛋結構與微觀細胞類似,說明宏觀與微觀相通,原子內運動與星系內運動相似,這個符合世物本質規律,規律運動創造一切,與電荷在導體內規律流動(正到負)做功同理,也是全文依據,沒有粒子的規律運動就沒有宇宙和物質丶生命,小繞大是宇宙運動之鐵證,月繞地,地繞日,而質子能量大於電子,小電子繞大質子在情理之中。

目前宇宙微小粒子(暗物質)的規律流動才有電場(暗能量),這與導體內電荷規律流動同理。就是說發電機只是通過運動的磁能轉化放大而已,電場為目前宇宙固有,人為不能創造,也是暗物質論的證明。

不規律與規律相互作用成就宇宙一切。

原子模型盧瑟福早有定論,為基礎理論,基乎全部回答都是電子不規律運動,這是嚴重錯誤,想當然,沒有依據的,極易誤導青年後生,毒害很大,希望大家糾正。


原黃烈平


微觀粒子高速運動的根本原因,是它們的溫度大於絕對零度。而根據熱力學基本定律,熱力學絕對零度永遠無法達到,從而任何宏觀物體的內部,都存在著微觀的運動。

我們還可以從細節去理解它,微觀粒子之所以在運動,是因為它們之間在不斷傳遞能量。運動本身並不消耗能量,傳遞能量的過程也不會消耗能量,這個過程只會增加「熵」。熱力學熵是用來描述一個宏觀態下狀態總數的量,這裡不多敘述。



知道了在微觀層面上運動不消耗能量的原理之後,就可以很容易的理解這個現象。粒子之間不斷的交換能量,能量本身並沒有消失。有的能量會以電磁波的形式逃逸,但如果你處在一個有溫度的環境下,那外部也會向自己傳遞能量,最終達到一個平衡。這樣,系統中的粒子就一直擁有運動的動能,運動也就一直能保持下去。


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