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重磅!中国科学家发现电荷并不存在,将改写教科书(附:详细讲解)

EETOP  · 公众号  · 硬件  · 2017-05-07 00:01

正文

一直以来,我们都认为存在正负电荷,并且,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,电荷的定向移动产生电流,这似乎早已经被视为恒古不变的真理,并在教科书中我们世代相传。

但是,根据最新消息,来自中国云南大学的一名科学家(凡伟)发现电荷并不存在,经过一个多月的同行评审,相关论文和实验已经通过剑桥大学卡文迪许实验室,1973年诺贝尔物理学奖获得者约瑟夫森教授的评审。

这意味着我国的科学家即将改写全球的教科书,这是我国科学家的胜利,也是基础物理学的胜利。

同时,论文已经预先发表在中科院的科技论文预发布平台《chinaXiv》,

已发表论文截图



凡伟,拍摄于云大“泽湖”


根据记着采访到,凡博士如是说:“小时候第一次做摩擦起电现象实验,当时就深深的着迷,直到初二学习物理学时,才知道这是正负电荷的作用;可是,为什么同种电荷会相互排斥?异种电荷会相互吸引?这感觉像存在上帝一样神奇,没有人能解释,抱着这样一颗好奇心,从此走上了研究物理学这条道路”

自己也没真正想过成为一名科学家,只是想解开童年的困惑,想弄清楚电荷背后的本质是什么?迸发电荷不存在的第一个想法是在2011年,当时我就把这个想法与雷啸霖院士讨论,获得了他极大的支持,一直鼓励我“坚持探讨、不要放弃”,不可否认,雷老对我有知遇之恩的;

当时我还把这个想法与其它老师讨论,他们大多都认为我异想天开,胡思乱想,根本不可能的事。当然,这其中,另外一个最要感谢的人是浙大沈建其教授,对于这个问题,我跟他就讨论了三四年,600多封邮件,电话、微信什么的就不多说了,根本说不过来,也曾多次劝他跟我一同署名发表,他每次都毅然决然的拒绝了,都认为想法是我的,其实他的贡献非常大,他是实实在在的第二作者。

最终,我还是成功了,验证了我的猜想。

这个电荷不存在,跟当年的“日心说”、“热质说”是一样的,大家凭眼睛和直觉,根本是不会相信的,因为我们每天看到的都是太阳围绕地球运动的“东升西落”,根本不是地球围绕太阳运动,并且在当时,认为会认为,即便退一步,如果说地球在围绕太阳运转,那么,为什么我们感觉不到地球在运动呢?每个人都可以看到的事实,你却说是错的,大家是不会相信你的。

还有“热质说”,18世纪以前,人们看到热都认为存在一种“热质”或“燃素”,因为人们看到了火焰和感觉到了热,直观的就觉得应该存在“热质”,是热质的存在导致我们感觉到温暖,直到后面,人们才发现,其实并不存在热质,热只是运动的一种表现形式,温度是空气分子之间的碰撞速率。

今天,同样的,我们发现:“电荷也是不存在的,电荷只是电子运动的一种表现形式,并不作为某种特殊的客体而存在,电子只是作为一种普通的粒子存在,并不具有电荷,正负电荷所谓吸引和排斥现象,是完全可以用磁去解释的,因为摩擦起电现象是摩擦产生磁场,可以随便去做实验,在强磁场就能观察到摩擦起电现象。

比如说:传统的教科书都告诉我们,摩擦产生了电荷,电荷产生了静电场,静电场是单极场,这其实完全是错的,摩擦产生的是偶极磁场,根本不是单极场,所以,传统的教科书说那些,根本就是在误导学生。这些实验细节都经受了约瑟夫森教授的审核的。

还有,电流并不是电荷产生的,电流是电子之间线性碰撞产生的力流,这样我们就解释了电的本质。

即便如此,我相信,这个新发现接受起来还需要一定的时间和过程,希望我的新发现能像解开我童年困惑一样,解开大家童年的困惑,让我们的孩子不会在为这些物理问题犯难。

谢谢!

论文截图:



为了让大家更好地理解,我们从网上搜索到了 @凡伟 在2013年在百度贴吧发表的相关文章,大家看一下会更加明白:


摘要:基于对电荷的研究发现,‘电荷’与过去的‘热质’说一样本质上都是不存在的,属于人类主观的存在物;关于电荷表现出的所有性质(摩擦起电的排斥和吸引现象),都可以用磁场去解释,也就是电场的本质就是磁场,而电流的本质是没有带任何电性的电子(可成其为外子)的一种定向碰撞运动的结果。由于电荷是不存在的,故可推理得出强相互作用力也是不存在的。

引言:提到电荷,我们就想知道电荷名字的由来: 公元前600年左右,希腊人发现了摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。16世纪,英国御医吉尔伯特提出了电荷的概念 美国科学家富兰克林提出了正负电荷的概念。电荷有两种:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;且两种电荷间的相互作用 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。这样我们就非常清楚,人们之所以认为存在电荷是为了对摩擦过的物体为什么会吸引轻小物体的一种解释;并且还可以知道,之所以认为存在正负电荷是为了解释摩擦物体之间存在的吸引和排斥现象。这一点和早期人们认为自然界存在热质一样,都是为了解释生活中我们所遇到的一些常识现象,不过到现在热质说早已经被否定,这一点可参考文献【1】。通过进一步研究发现,实际上对于摩擦过的一些物体为什么会吸引轻小物体,以及存在的吸引和排斥现象,我们完全可以用另一种方式来解释。毕竟没有人知道电荷究竟是什么?为什么电荷有正负之分?为什么同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引?这似乎显得和上帝的存在一样神秘,一样的不可理解。   1:摩擦起电 1.1根据图1所示,塑料梳子通过与头发摩擦会具有吸引轻小纸屑的性质,通常我们管这种现象叫作摩擦起电。

  图1 摩擦起电


1.2:根据图2所示,电荷有正负之分,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 

      图2 摩擦起电之同性相斥、异性相吸 


1.3:如图3所示,通常我们认为电荷产生电场,电荷之间的作用力便是通过电场来实现。               

 图3 电荷作用示意图


2:磁场的性质 

2.1:如图4所示,磁铁周围存在着磁场,且磁场有两极,通常认为磁场的磁感线从磁铁的N(北)极出发回到S(南)极。

  图4  磁铁的磁场 


2.2:如图5所示,磁场满足同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

图5 磁极之间的相互作用 


3:电磁感应如下图6所示,通电的导线能使周围的小磁针发生偏转;而图7则表明金属棒在磁场中做切割磁感线运动能产生感应电流。

      图6 电磁感应与感应电流


4:电场和磁场相比较通过以上电场和磁场的几组实验现象进行对比可知:电场满足同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;而磁场满足同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引;且电场和磁场可以互相感应。这样,电场和磁场最本质的区别就是电场有电荷而磁场无磁荷。

   图7: 磁畴和磁化前后对比   


5:电荷是不存在的 

5.1:如下图8所示,任何物质都具有磁场,正常情况下之所以不显磁性是因为物质内部的磁畴混乱所致;图9为磁化前后对比。 


 

图8: 摩擦起电


5.2:对于摩擦起电现象我们可以用摩擦起场来解释,如下图10所示,摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质,由于任何物体具有磁畴,当物体经过摩擦时,相当于对物体表面分布的磁畴施加一个固定方向的作用力,从而使摩擦区域的小磁畴得以暂时理顺,从而带有磁性,当用带有磁性的物体靠近轻小纸屑时,相当于磁化了小纸屑,所以摩擦过的物体能吸引轻小物体。


5.3:如上图10所示,如果摩擦过的塑料棒能吸引纸屑是因为产生磁场的性质,那么用磁铁靠近纸屑肯定也能吸引纸屑,但常识告诉我们,这简直是天方夜谈,因为磁铁根本就不能磁化纸屑,所以当磁铁靠近小纸屑时,纸屑并不会像铁屑一样飞起来粘到磁铁上;那么,这是否反证摩擦起场的观点是错误的呢?答案是否定的。这是因为普通磁铁磁场所具备的单位平均磁力远低于摩擦产生的局部单位平均磁力,从而导致磁铁在通常情况下不具备吸引轻小纸屑的性质。 

6:摩擦起电现象反证不存在正负电荷 

6.1:对于摩擦起电吸引轻小纸屑这种实验现象通常我们认为:带电的塑料棒之所以会吸引电中性的纸屑,是因为当塑料棒靠近纸屑时,纸屑产生一种感应异种电荷;而一会儿纸屑的弹开,我们认为是吸引后电荷产生了重新排布,使纸屑和塑料棒带同种电荷,同性相斥,所以纸屑会被弹开。 

6.2:对于以上解释是一个经不起推敲的看法。第一:既然纸屑是电中性的,那就是对外不显电性,这样何谈产生感应异种电荷,从而实现相互吸引?第二:退一步说,即使产生了感应异种电荷,由于电荷之间的感应几乎是瞬时的,在相互吸引后的那一刹那必然同时使纸屑感应重新排布产生同种电荷,这样也就是说吸引和排斥基本是同时完成的,但实验证明排斥现象至少在吸引后的两三秒钟才发生。 

6.3:对于摩擦起电存在的吸引和排斥现象,我们可以用场的观点来解释。吸引现象的本质是:塑料棒磁化了纸屑;排斥现象的本质是:塑料棒的‘退磁化原理'。由于塑料棒‘退磁化过程'的存在,这恰好能解释两三秒钟的吸引现象(这个吸引时间本质就是‘退磁化'时间)。小结:虽然对处于高压输电装置周围人的存在吸引现象这已经是不争的事实;且2010年诺贝尔物理学奖得主‘海姆'曾于1997年用强磁场把一只青蛙悬浮起来。但最直接、最有力的验证方法依然是去做一个强磁场吸引轻小纸屑的实验。(注:这在理论上是可行了,因为任何物质都可以看作具有磁性,只是存在强度上的差异) 7:电场的本质就是磁场 7.1由于电场和磁场的本质区别是电场有电荷而磁场无磁荷,又因为摩擦起电等实验现象都可以用摩擦起场来解释,从而证明:电荷的存在是不必要的,这样,电场的本质就是磁场。用数学语言简单的表示便为:  

                        电场=磁场                                      
                         E电=B磁


                    磁场的平方反比原理:  
                 磁场=磁常数/距离的平方              
                        C=K/r^2

7.2:由于电场的本质就是磁场,故而我们就需要去解释库仑定律。   


库仑定律:是电磁场理论的基本定律之一。真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比,和它们距离的平方成反比,作用力的方向沿着这两个点电荷的连线,同名电荷相斥,异名电荷相吸。公式:F=k*(q1*q2)/r^2 。对于库仑定律,计算两个点电荷之间的相互作用力,其本质相当于是计算两个小磁场之间的作用力,故我们可以把库仑定律公式改写为:      

        

7. 推理:如果说电荷是不存在的,那么由认为电荷存在推理得出的原子核的强相互作用也只能是不存在的。(注:直到现在我们也并没有谁能通过实验直接或间接证明并观测到强相互作用的存在)   

8:总结 我们之所以认为自然界存在电荷,是出于对未知现象:摩擦过的物体能吸引轻小纸屑的一种解释;同样,认为电荷有正负之分也是出于对未知现象:摩擦物体之间存在的吸引和排斥现象的一种解释;而如今这两种现象可以用磁场的性质得到更好的解释,故可证明电荷的存在是不必要的,电场的本质就是磁场,且由于正负电荷是不存在的,那原子核应存在的强相互作用也是不必要的假设。





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