地球人都明了电荷是存正在的。电荷的素质是什么？这个题目科学家也给出了谜底。即电荷为物体或组成物体的质点所带的正电或负电，带正电的粒子叫正电荷（符号为“+”），带负电的粒子叫负电荷（符号为“﹣”）我再问群多一个题目：“电荷是粒子吗？电荷是物质吗？”群多把稳念念，再解答我。

　　很彰着电荷观点是一概电磁学景象的根底，以是这个观点的要紧性，就不问可知了。我正在前面的章节中，有提到过电场，磁场，电磁场等观点。唯独没有讲到电荷，这是一个宏大漏掉。好正在一本书的结束，不是一旦一夕的。我本日看到一个题目：“电荷是自旋出现的吗？”当我试着去解答这个题宗旨时期，我念我应当补增一篇闭于电荷实质的作品。

　　正在电磁学里，电荷是物质的一种物理本质。称带有电荷的物质为“带电物质”。两个带电物质之间会彼此施加效率力于对方，也会感应到对方施加的效率力，所涉及的效率力服从库仑定律。

　　假若两个物质都带有正电或都带有负电，则称这两个物质“同电性”，不然称这两个物质“异电性”。两个同电性物质会彼此感应到对方施加的排斥力；两个异电性物质会彼此感应到对方施加的吸引力。即同种电荷彼此排斥，异种电荷彼此吸引。

　　电荷是很多次原子粒子所具有的一种基础本质。称带有电荷的粒子为“带电粒子”。电荷肯定了带电粒子正在电磁方面的物理行径。静止的带电粒子会出现电场，转移中的带电粒子会出现电磁场，带电粒子也会被电磁地方影响。一个带电粒子与电磁场之间的彼此效率称为电磁力或电磁彼此效率。这是四种基础彼此效率中的一种。

　　要深切理解电荷的观点，务必理解闭于电磁学的各式观点。云云你本事看了解它们之间的闭连。我先列出它们的基础观点。

　　2、电量：电量显示物体所带电荷的多少。通常来说，电荷的数目叫电量，用符号Q显示，单元是库（仑）(符号是C)，库仑是一个很常用的单元。

　　3、电流：科学上把单元时候里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流。每每用字母 I显示，它的单元是安培。简称“安”，符号 “A”，也是指电荷正在导体中的定向转移。即导体中的自正在电荷正在电场力的效率下做有法例的定向运动就造成了电流。

　　4、电压：电压是电途中自正在电荷定向转移造成电流的缘由。正在电途中，随意两点之间的电位差称为这两点的电压。每每用字母V代表电压。

　　5、电场：电场存正在于带电体界限的转达电荷之间彼此效率的特地前言物质。电荷间的效率老是通过电场实行的。只须电荷存正在，它界限就存正在电场，电场是客观存正在的，它拥有力和能的性格。

　　6、磁场：磁场是一种看不见、摸不着的特地物质，磁场不是由原子或分子构成的，但磁场是客观存正在的。磁场拥有波粒的辐射性格。磁体界限存正在磁场，磁体间的彼此效率便是以磁场行为前言的，以是两磁体不必接触就能产生效率。电流、运动电荷、磁体或改观电场界限空间存正在的一种特地状态的物质。因为磁体的磁性来历于电流，电流是电荷的运动，所以总结地说，磁场是由运动电荷或电场的改观而出现的。

　　7、电磁场：正在电磁学里，电磁场是一种由带电物体出现的一种物理场。处于电磁场的带电物融会感应到电磁场的效率力。电磁场与带电物体 （电荷或电流）之间的彼此效率可能用麦克斯韦方程和洛伦兹力定律来描写。电磁场是有内正在联络、彼此依存的电场和磁场的团结体的总称。随时候改观的电场出现磁场，随时候改观的磁场出现电场，两者互为因果，造成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子惹起，也可由强弱改观的电流惹起，不管缘由怎么，电磁场老是以光速向方圆宣称，造成电磁波。电磁场是电磁效率的前言，拥有能量和动量，是物质的一种存正在款式。电磁场的本质、特性及其运动改观顺序由麦克斯韦方程组确定。

　　8、电磁波：电磁波，是由同相且彼此笔直的电场与磁场正在空间中衍生发射的震撼粒子波，是以振动的款式宣称的电磁场，拥有波粒二象性。电磁波是由同相振荡且彼此笔直的电场与磁场正在空间中以波的款式转移。电磁波正在真空中速度固定，速率为光速。见麦克斯韦方程组。

　　二十世纪初，闻名的油滴实行证据电荷拥有量子本质，也便是说，电荷是由一堆称为基础电荷的零丁幼单元构成的。基础电荷以符号e标帜，约莫带有电荷量（电量）1.602×10-19库仑，这个也叫元电荷。便是说正在种种带电微粒中，电子电荷量的巨细是最幼的，人们把最幼电荷叫做元电荷，也是物理学的基础常数之一，用符号e显示。夸克是个各异，所带有的电量为e/3的倍数。质子带有电荷量e；电子带有电荷量-e。研商带电粒子与它们之间由光子前言的彼此效率的学术界限称为量子电动力学。

　　OK了，以上便是闭于电磁学相干观点的先容，高中学历的朋侪，必然不不懂。但这些学问原来你把稳去解析，你绝对会挖掘，设念力不足用。教课书中的描写远远餍足不了你对待此学问的清楚。况且只明了电磁学相干学问，还不足，为了下面要解析的实质，我再来先容一下物质布局。这是必定要先容的，否则接下来的解析，你会含糊。

　　物质布局，起首是分子，然后是原子。原子指化学反映不行再分的基础微粒。原子正在化学反映中不行决裂，但正在物理状况中可能决裂。原子由原子核和绕核运动的电子构成。原子组成通常物质的最幼单元，称为元素。已知的元素有119种，所以拥有核式布局。

　　原子是一种元素能仍旧其化学本质的最幼单元。一个正原子包罗有一个致密的原子核及若干盘绕正在原子核界限带负电的电子。而负原子的原子核带负电，界限的负电子带正电。正原子的原子核由带正电的质子和电中性的中子构成。负原子原子核中的反质子带负电，从而使负原子的原子核带负电。

　　当质子数与电子数相似时，这个原子便是电中性的；不然，便是带有正电荷或者负电荷的离子。凭据质子和中子数宗旨差别，原子的类型也差别：质子数肯定了该原子属于哪一种元素，而中子数则确定了该原子是此元素的哪一个同位素。

　　原子组因素子而分子构成物质中同种电荷彼此排斥，差别种电荷彼此吸引。以银原子举例：银Ag有47个质子，表层电子排布是 2 ，8 ，18 ，18， 1 ，最表层只要一个电子，易落空电子。以是通常的银离子是正一价 Ag+。

　　原子直径的数目级约莫是10⁻¹⁰m。原子的质料极幼，通常为-27次幂，质料紧要召集正在质子和中子上。原子核表散布着电子，电子跃迁出现光谱，电子肯定了一个元素的化学本质，而且对原子的磁性有着很大的影响。悉数质子数相似的原子构成元素，每种元素民多有一种不褂讪的同位素，可能实行放射性衰变。

　　电荷有两种寄义:一是指带电幼物体自身，即落空了电子(带正电)或者获得了电子(带负电)的幼物体，质料和带电量都不必然；二是指带电体所带的电量的多少、正负。

　　诸君，从界说上就可能看出，电荷是粒子的一种本质，不是粒子。况且电荷是不不妨独立存正在的，以物体行为载体而存正在。

　　还可能云云说：电荷量是物质、原子或电子等所带的电的量。单元是咱们常将“带电粒子”称为电荷，但电荷自身并非“粒子”，只是咱们常将它念像成粒子以便当描写。云云有时期，就会让许多同窗以为电荷便是粒子。电荷的最幼值其巨细为一个电子所带的电量为1.6*10-19C。以是说点电荷是带电粒子的理念模子。真正的点电荷并不存正在，只要当带电粒子之间的隔绝广大于粒子的尺寸，或是带电粒子的样式与巨细对待彼此效率力的影响足以忽视时，此带电体就能称为“点电荷”。带电是物质的一种固有属性。

　　电荷有两种：正电荷和负电荷。物体因为摩擦、加热、射线映照、化学改观等缘由，落空一面电子时物体带正电，取得一面电子时物体带负电。带有多余正电荷或负电荷的物体叫做带电体，风俗上有时把带电体叫做电荷。

　　粒子电荷的二分量表面申明同位旋是描写粒子带电状况的旋量。以为基础粒子的电荷都是由两个分量合成：一个是自旋分量，另一个是同位旋分量。以是从这句话中可能看出，电荷这种本质的存正在，与自旋应当是相闭的。不过不行就此说自旋出现电荷，没有云云的表面。

　　凭据自旋咱们明了，可能将粒子划分为玻色子和费米子。但玻色子和费米子都可能带正电，或者负电。以是不行说自旋出现电荷，这是对那位朋侪提问的解答。

　　每种粒子都拥有确定的电荷。实行注脚，已挖掘的种种粒子的电荷都是质子电荷e的整数倍，这个顺序称为电荷量子化。对电荷量子化的最精准实行查验是衡量质子与电子电荷的代数和，倘若电荷量子化厉峻建立，则其值应厉峻为零。现有实行给出质子与电子电荷的代数和的绝对值幼于10-21e，这注脚电荷量子化正在相当高的精度下建立。

　　闭于电荷，群多要明了库伦定律。库仑定律是电学发达史上的第一个定量顺序，它使电学的研商从定性进入定量阶段，是电学史中的一块要紧的里程碑。它指出，正在真空中两个静止点电荷之间的彼此效率力与隔绝平方成反比，与电量乘积成正比，效率力的目标沿连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。

　　表述一：电荷既不行创作，也不行淹没，它只可从一个物体蜕变到另一个物体，或从物体的逐一面蜕变到另逐一面，正在蜕变的进程中，体例的电荷总数仍旧褂讪。

　　况且电荷间存正在彼此效率。静止电荷正在界限空间出现静电场，运动电荷除出现电场表还出现磁场。所以静止或运动的电荷都邑受到电场力效率，只要运动电荷本事受磁场力效率。

　　总结一下：组成物质的基础单位是原子，原子由电子和原子核组成，核又由质子和中子组成 ，电子带负电 ，质子带正电，是正、负电荷的基础单位，中子不带电。所谓物体不带电便是电子数与质子数相称，物体带电则是这种平均的危害。正在天然界中不存正在分离物质而零丁存正在的电荷。正在一个孤单体例中，不管产生了什么改观，电子、质子的总数褂讪，只是组合体例或所正在名望有所改观，所以电荷一定守恒。

　　为了申明电荷的特性，可能与质料作少许类比。电荷有正、负之分，于是电力有排斥力和吸引力的区别，质料只要一种，其间老是彼此吸引，恰是这种区别，使电力可能樊篱，引力则无从樊篱。爱因斯坦描写了质料有随运动改观的相对论效应；而电子、质子以及一概带电体的电量都不因运动改观，电量是相对论性的褂讪量。

　　电荷拥有量子性，任何电荷都是电子电荷e的整数倍，e的精准值(1986年推举值)为： e=1.60217733×10-19库质子与电子电量（绝对值）之差幼于 （10-20）e，每每以为两者的绝对值所有相称。电子相称褂讪 ，猜度其寿命逾越1010亿年，比迄今探求的宇宙岁数还要长得多。

　　诸君，咱们筹商原来方才发端。好比尚有同窗会有云云的困扰：电荷是物质吗？电荷有质料吗？考虑一分钟，你试着解答一下这个题目。

　　起首一发端就说了，电荷是一种物体本质。本质这个词就意味者普适性。便是一概物体都带有电荷。就比如物体必然拥有温度，密度。通常物体一定率领有电荷。有人会驳斥说中子不带电。凭据夸克模子， 夸克是带分数电荷的，每个夸克带+2/3e或-1/3e电荷（e为质子电荷单元）。

　　一个中子由两个下夸克和一个上夸克构成，因为上夸克带 +2/3e电荷，下夸克带-1/3e电荷q=-1/3e*2+2/3e=0，中子不带电。

　　这是一种物体本质，也可能以为是固有属性，就像惯性，引力相似。通常有质料的物体就拥有引力效率，和惯性效率。

　　这样就可能解答，电荷有质料吗？电荷没有质料。就像咱们问惯性有质料吗？引力有质料吗？坚信是没有的。起码目前的表面是云云以为的。你不行说给我来二斤引力，或给我拿1千克库伦电。

　　况且群多要深切清楚到一个题目，那便是电荷无法分离粒子或物体零丁存正在。有这个题目存正在，你怎么衡量它的质料？以是纵然假设有质料，也无法取得，依然等于没有。

　　我云云说群多坚信感到不厉谨。就像爱因斯坦闭于光子有没有质料的论断是相似的。光子没有静止质料。这也是很刁狡的一个解答，由于没有人可能获得静止的光子。你如何衡量？以是说你把稳念念这个题目，有时期能把人笑得肚疼。太冲突了。

　　借使光子是有静止质料的，然后你衡量一个光子，也确实获得了一个数字。你如何保障这是光子静止时期衡量的数字。以是说没有静止质料和静止质料为零的表述的结果是等价的。

　　不过诸君，题宗旨告急性，还不正在于此，这也是为什么要先容电荷的缘由。电荷是一概电磁学表面的根底，电场，磁场，电磁场，电磁波都是的。

　　那么咱们的题目是：电场，磁场，电磁场是物质场吗？我感到悉数的教科书，应当正在第临时候告诉学生这些题目。否则后期学了许多学问后，他们尚有含糊。

　　诸君，场是一种能量状况的存正在体例。磁场的存正在是依托磁能，电场则依托电能。看看上面的界说，就明清楚，电场是拥有每每物质所拥有的力和能量等客观属性。以是电场，磁场，电磁场都是物质场。只是说这种物质场对比特地，不是咱们常见的分子，原子所组成的。由于没有一个教课书中，云云教咱们的。说场是由什么粒子组成的。

　　但电场和磁场是一种客观存正在，是一种物质场，能量场。处于电场和磁场中的带电物体，便是通过场来彼此效率的。

　　况且电场和磁场就犹如一个硬币两个面，即有电场必有磁场，有磁场必有电场。运动电荷出现磁场，这一点已毫无疑义。即——有电场必然有磁场。

　　两者的差别点：电场为有源场，即散度不为零，磁场为无源场，散度为零。电场有源性的推理：存正在点电荷，即单极电场（正电场和负电场）。磁场无源性的推论：不存正在磁荷，即没有单极磁子。

　　诸君，看到这里我再问一个题目：“电场，磁场，电磁场，电磁波都是物质场，彰着这些都是以电荷为根底出现的，那么电荷为什么不是物质？难倒电荷可能无中生有？”

　　可能云云解答，倒不是说电荷无中生有。电荷是一种物质或粒子本质。况且电荷无法零丁存正在。即电荷借力“物质或粒子”造成种种场，云云就不算是无中生有。

　　这种电荷的本质，也是和辐射表面相吻合。由于咱们明了，任何物体都以电磁波的款式向表辐射能量。这与任何物体或粒子都率领有电荷类似的。

　　我总结一下：电荷正在现正在的教科书中，不是物质，也不是粒子。我正在前面的说明和阐发也基础附和这个主见。但彰着你一起看到这，你会感到很冲突。全国便是冲突的，这种冲突有时期难以协调。闭于电荷的表面和说明，就正在这方面显露地形容尽致。

　　1、说电荷守恒定律：电荷既不行创作，也不行淹没，它只可从一个物体蜕变到另一个物体，或从物体的逐一面蜕变到另逐一面，正在蜕变的进程中，体例的电荷总数仍旧褂讪。试问不是物质也不是粒子的东西，如何创作，如何蜕变？

　　2、说转移的电荷出现电流。试问不是物质的东西，怎么转移？电荷是一个观点，但咱们不行说这个“观点”转移出现电流吧。

　　3、电场，磁场，电磁场都是由电荷表面为根底的存正在，这些场都是物质的，都是能量的，这是咱们的共鸣。试问不是物质的东西，却出现了物质的东西。起码字面确实是云云的。

　　4、电荷是可能量子化的，是可能显露为一份份的。试问非物质的东西，量子化可能设念吗？

　　5、电荷分为正电荷和负电荷，电荷又有量的多少，可能造成活动的目标。试问云云的表述，不是正在描写物质吗？

　　好了，就举这么5个描写，诸君，你不感到古怪吗？悉数的描写都犹如正在描写一个东西，一个物质。而咱们却不把它界说为物质。诸君这便是题宗旨所正在！

　　为什么？为什么？有谁能告诉我。是我迂曲，依然科学家聪慧？有哪一个练习此学问观点人，没有云云的嫌疑？

　　是全国脉身，也是咱们自身。倘若它不是一种粒子或者物质的话，咱们正在描写它的时期，逻辑措辞就不客观，有很大偏颇。而咱们明了物理措辞务必客观和无逻辑纰谬。但这个时期，咱们无法发端逻辑形而上学的筹商。倘若要筹商，哥德尔不完善定理，便是终结措辞。他会说：“无论你如何描写，冲突都存正在。”

　　诸君，我依然做一点增加筹商。正在有怀疑的地方，做增加筹商尤为需要。科学家也应当侧重。通过本章的题目《笃信笃信电荷的存正在，是人类的明智》，就说了我的目标，我是站正在教科书这边的。我也明了，把不是粒子的电荷描写为“粒子”，是为了更好的便当咱们分解物理表面。但这种描写又是不行设念的。便是说练习者要紧记这些是“伪造”的东西描写的。但咱们却清楚的是实实正在正在的表面。

　　从形而上学上来说，对待不行设念之事，应当仍旧隆重。以是清扫这种怀疑，应当成为咱们的职守。否则子息练习者，尚有这种怀疑。

　　科学家有科学家的意思，假使电荷是粒子，那么现正在闭于物质布局的研商，就要有大的改正。然而科技发抵达现正在，咱们也没有从高能粒子加快器中打出一个叫“电荷”的粒子。以是电荷是物质的本质。这表述没有题目。由于电荷粒子的展示，不仅不行给科学减负，还会推广烦杂，那么咱们为什么要云云呢。以是咱们只要正在描写的时期，利用一下自身，假设它是“粒子。”就像咱们以为惯性是物质的属性。惯性不是物质，这群多都分解。以是电荷便是和惯性好似的观点。

　　然而群多别忘了，咱们正在描写惯性的时期，和描写电荷的时期，讲话用语所有差别。为了让你们明确，电荷不是粒子。我还可能举少许知道话例子。

　　电荷电子，就犹如一幼我的武功，会“武功”是对这幼我的才智的描写。“武功”依赖这幼我存正在，但它【武功】自身不是物质，不是东西电子。差其它人功力差别，也便是所谓的“量化”。“武功”也不行恣意出现或淹没，由于这是“练出来”的。

　　云云的说明好分解，但不客观。以是科学家可能有云云的思想。电荷是客观的存正在，咱们也不笃信无物质的效率。既然它不行以“粒子”的款式存正在，何不以“能量”的款式描写。但是以任何能量款式的描写，就必必要招供电荷是物质。由于能量和质料是一体两面的东西。便是说电荷这种东西，是依赖于物质存正在的特地的能量。云云可能处分一概练习上的“虚”和“不行设念”的怀疑。由于咱们把它形成了“真正”的东西。它的广适性，就和引力相似。存正在于悉数物质中。引力是一种能量，这是咱们的共鸣。

　　把电荷行为附着于物质的能量，仍然可能说明为物质的本质。就犹如咱们说引力依然物质的本质相似。任何拥有质料的物质，拥有惯性。同样任何拥有质料的物质，也拥有电荷能量，这表述没有题目。

　　题目正在于倘若把电荷描写一种物质的特地能量的存正在，现有的表面，须要做什么样的改正。而云云的改正是有利于物理学发达，依然形成更多的题目。这是咱们要考虑的题目。

　　有一点胀动，是群多都明了的。库伦定律的挖掘，自身库伦也是受牛顿引力定律的胀动。便是反比定律观点，是从引力公式胀动的。我说过，我不以为这是一种偶尔。以是通过电荷这个给人形成困苦的观点，蜕化一个思绪去清楚电荷，清楚量子全国，去疏通量子全国和宏观全国的桥梁，是咱们的时机。由于能量对待宇宙全国事普适的。

　　当然更为细腻的电荷表面，必然是和自旋，粒子布局，运动等相闭的。不然差其它粒子带电量才智差别，就欠好说明。

　　以是结果来说云云一句话：“咱们不笃信无物质的效率，就应当将电荷表面越发客观化，物质化。现有的电荷表面，没有题目。但咱们笃信，有更好表面。描写宇宙全国的体例，素来不是简单的。”e怎么会意电子和电荷？