 我们知道电子是带负电荷的，比原子更小，在原子结构模型中，电子被认为是主要组成部分之一。但我们所理解的电子却隐藏了更多的奥秘，目前科学所掌握的原子知识仍然还不够多。最直观地看，每个原子核周围的电子决定了原子的特性，比如化学反应可以如何发生，如果失去电子的能力更强，那么其反应也会更加活泼一些。 于是问题就来了，电子的形状应该是什么样子？从直观的化学反应，到粒子加速器，我们都要接触到电子的行为，就科学界目前所知的情况，电子是没有所谓的内部结构，所以我们根本无法得出电子的形状。  在早期电子云模型中，电子是在原子核外做高速运动，没有固定的规律，因此才称之为电子云。那么我们从粒子物理的角度看，粒子物理解决了比原子核更小的粒子行为，我们得出了量子场的概念，充满了我们周围的整个空间。 粒子物理学家无法得知电子的结构，并非认为电子是没有结构的，因为在宏观世界中看不到，意味着我们的眼睛无法从目标获得反射光线，但在量子物理领域却不是这样。在量子粒子的亚原子世界中，科学家发现了定义电子特性的方法：鉴于光可以认为是高频震荡的正交电磁场，那么电子也可以认为是电场和磁场的某种叠加效果，这也是量子角度看电子的形状。 图注：光可以认为是高频震荡的正交电磁场 电子的最简单特性就是有电荷，可产生力的作用，另一个特性就是磁偶极矩了。根据这个特性，我们可以发现电子会如何在磁场中发生反馈，电子的行为就像极其微小的条形磁铁，对物理学家来说，由此可推出电子量子特性就是电偶极矩。量子世界中的电偶极矩是非常不同的，这意味着电子周围的真空会被各种各种亚原子粒子填满，构成了我们所说的粒子云，那么我们将光照射到电子上，反射回来的就肯定不是电子本身，而是粒子云中各种虚拟粒子。 于是问题就来了，在那些快速填补电子周围真空区的粒子中，还有我们至今没有发现的粒子，这就设计到对宇宙标准模型建立。虽然标准模型至今已经符合各种实验室测量，但仍然无法解释为什么宇宙中的物质比反物质更多。  图注：由电子行为所发现的宇宙结构有可能非常精彩  标准模型的缺点暗示宇宙中还有其他重粒子存在，这就是为什么科学家要建造大型强子对撞机的原因，我们需要在无数次高能碰撞中直接产生新的粒子，验证宇宙的基本结构。 所以，电子那样微小的东西，其实是包含了宇宙中几乎所有的信息，在量子角度上看电子，就像是一个宇宙数据库，研究电子会告诉我们关于这个宇宙的一切，标准模型如果全部完善，那么宇宙的结构也基本显出原形，换句话说，我们有可能也创造出一个宇宙。 |
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