电子的形状是怎样的,电子的形态

根据如何定义“形状”，一个电子要么没有形状，要么可以呈现各种波形。电子的形状永远不会像橙子那样是静止的圆形。原因是电子不是一个实心小球，尽管大众媒体和初级阶段的科学文献中经常这样描述。

相反，电子是量子物体。与所有其他量子物体一样，一个电子一部分是波，一部分是粒子。更准确地说，电子既不是传统的波，也不是传统的粒子，而是一个量化波动的概率波函数。这个波函数在某些方面看起来像波，在其他方面像粒子。

当电子以某种方式与其他物体相互作用时（例如高速碰撞），电子看起来就像一个粒子。根据标准模型，当一个电子看起来更像一个粒子时，它没有形状。在这种情况下，物理学家称电子为“点粒子”，意思是它相互作用时，就好像完全位于空间的一个点上，而不是展开来填充一个三维空间。

如果我们发现一个固定数量的质量不合常理的被包含在一个无限小的单个点中，那么我们就应该了解到电子此时是点粒子。但是我们必须意识到，电子并不是一个实心球体。这意味着电子的质量并没有被压缩到一个无限小的体积内。在某些情况下，电子看起来有点像一个粒子，它的相互作用就好像完全位于一个点上。因此，在类粒子相互作用的意义上说，一个电子没有形状。

注意，电子是一个基本粒子，它不是由其他东西构成的。所有基本粒子在表现像粒子时，其相互作用是不成形的点。但并不是所有的量子物体都是基本粒子，因此并不是所有的量子物体都是点粒子。例如，质子不是基本粒子，而是由三个夸克组成的。

质子内部粒子的存在意味着质子必须展开来填满一个特定空间并具有一定的形状。质子不是一个点粒子，而是一个半径为8.8×10^-16米的球体。如果电子是由其他粒子组成的，那么当它像粒子一样相互作用时，它确实有一个形状。但电子是一个点粒子。

当一个电子表现得更像一个波时，它可以有各种形状，只要它的形状遵循电子波动方程。一个电子的波动方程是电子能量和束缚它的势阱形状的函数。例如，当一个电子被束缚在一个氢原子中，一个电子就可以呈现出熟悉的轨道。事实上，在这种情况下，“轨道”这个词的意思是“当束缚在原子中的一个电子表现为波时，电子的形状”。 每个原子轨函数并不是电子所在位置的数学平均值，也不是电子可能位置的平均预测。每个轨道都是在量子波函数状态下展开的电子。

​从类波状态的意义上说，氢原子中的电子可以有分层球体（“s”状态），分层哑铃（“p”状态），分层的四叶草（“d”状态）形状，以及更高能量的其他形状。在其他原子和分子中，电子可以呈现更复杂的形状。

电子也可以被除原子之外的其他物体所捕获。例如，被困在量子级联激光器势阱中的电子会呈现出更像传统波的形状。

注意，当科学家或记者说“电子的形状是圆的”时，他们并不是在谈论这个字面上的形状。他们讨论的是由一个自由电子创造的电场分布，这与实际的形状完全不同。

电子是平面的还是球形的呢?

在量子场理论(QFT)之外，我们无法有意义地谈论电子的性质和属性。因此，我们对电子“形状”的任何说法都只是口头禅，往好了说是误导，往坏了说是完全错误的。

对于初学者来说，电子是电子场的基本量子(在这些场之间的相互作用中，可以与另一个场交换的电子场能量的最小数量)。换句话说，电子本身并不是一个“东西”，它是一个“能量量”。而且，我们可能都同意，某物的数量是没有形状或位置的。它只是一种记录场相互作用过程中能量交换的方法。这里的关键词是“互动”。当没有相互作用，就没有能量交换，在电子场的情况下，就没有电子。然而，当一个相互作用发生和能量交换是至少一个量子的电子场能量，电子场是“激发”和一个电子可能“产生”，可以观察到。

请不要把“产生”这个词理解为“凭空创造”。相反，产生的电子只是可以测量和分析的电子场的激发。电子是一个非常稳定的激发态的电子场，它的产生或“破坏”不是一件微不足道的事情。当电子产生时，它拥有静止质量、电荷和自旋(自旋是一种量子特性，在宏观世界中没有等价物，通常被误认为是电子旋转——事实并非如此)。这三种性质是基本的，并且由于守恒定律和对称性所要求的原因，它们必须在参与相互作用的领域中被它们的对立面所平衡。

通常，由于电荷和自旋守恒的原因，电子与自旋相反的正电子(反电子)结合而产生。这可能发生，例如，在高能光子-光子相互作用(在所谓的“对产生”过程中)，当涉及的能量超过所产生的电子和正电子的质量-能量的总和。请注意，在这个特殊的例子中，电子(和正电子)是在电子场和电磁场之间的相互作用中产生的。

现在你可能会问，电子已经产生了，并且可以测量，那么它是什么形状的呢?有趣的是，这个电子还不是“东西”，所以我们不能这样评价它。记住，电子是电子场的激发，它没有位置，直到这个激发被测量设备“感知”。激发可能无处不在，只能确定为一个“概率波”，直到它被“感知”或“测量”。正如你所见，概率波没有形状，它只是一个数学评估，以确定激发可能被测量设备“感知”。

在电子被感知之前，我们也不能谈论它的位置(因为，奇怪的是，它没有位置)。只有当电子被感知(测量)时，它才成为一个粒子，直到现在我们才能谈论一个有位置的“东西”(但仍然没有形状，因为在粒子物理学中，电子是一个点粒子，而点显然没有形状)。虽然测量一个粒子在量子物理中充满争议(所谓的“测量问题”),它可以被理解为的过程电子的幽灵的存在概率波(这个概率波,而不是电子本身,可以有一个定义的空间形状)成为“真正的”(读“看得见的”),可以被关联到一个精确的位置在空间,这个过程发生。

用物理探测器测量电子通常涉及到探测器中的原子捕获电子。这是另一种相互作用，通过这种相互作用，电子把它的一些动能释放给吸收它的原子，这种能量在测量中被用来作为确定电子已被吸收的一种手段。这一过程在分子化学中得到了很好的理解和详细的研究。

综上所述，电子是电子场的稳定激发，它可以被建模为QFT中的量子对象。因此，它不能被视为具有古典意义上的形状、物理位置或其他可测量性质的宏观物质对象。

电子是圆的吗?

晕LS的... （以下LS指 爱荷花的芦苇 ，不是插楼进来的 量子海洋 。）
目前电子没有被发现有内部结构，被认为是点粒子，无所谓形状。事实上，所有遵从波粒二象性的微观粒子都不具有确切的“形状”，因为微观下无法精确观察到粒子的“表面”。要是提到了“形状”（更确切地说是“形态”），只是指解释该粒子引起某种物理现象时使用的物理模型的直观描述，例如 量子海洋 举的“（具有能量和冲量的）微粒”。
早期认为电子的半径8*10^-16m，但后来的实验表明电子的半径小于10^-17m。
许多物理学家倾向于认为电子半径为零。
对LS举的一堆和LZ问题无关的理论不予置评（除了需要指出此段落中倒数第4个全角逗号以后的部分有很大问题，非常不建议LZ参考）。。。
至于LS说的“可以分为3个粒子”，估计是指重子（如质子、中子等，以及对应的反粒子）由3个夸克构成的理论。该理论认为介子由2个夸克构成，而电子、μ子、中微子等轻子被认为是和夸克同一级别的粒子。所谓的“圆球形”完全没有理论根据（只是平时的示意图都习惯把粒子画作圆形的罢了），“围绕着一个虚拟的中心快速旋转”纯属YY（原子里“电子绕核旋转”也只是卢瑟福的“太阳系”原子理论和玻尔等人的经典量子论中提出的形象的说法，事实上电子轨道能级是分立的，这里的“旋转”与宏观意义上完全不同）。