[科目]  物理

[关键词]  物理科普/最小的电荷

[文件]  wlkp20.doc

[标题]  最小的电荷

[内容]

最小的电荷

地万物都经常带有电荷，这是因为构成物体的原子由于各种原因(如摩擦、受热、化学变化等)失去或获得电子的缘故。用现代科学方法可求得，太阳所带的总电荷量约为80库仑，电子所带的负电荷量e=1.6021892×10e-19库仑(质子所带的电荷量也是这个数值，不同的是质子所带的是正电荷)。电子的电荷是人们迄今所认识到的最小的电荷，目前已发现的基本粒子的电荷也都是这个最小的电荷的整数倍。

　　但是，从60年代起，科学家们从理论上提出构成强子的基础粒子的电荷不一定是e的整数倍，而很可能是一个带有分数的电荷，即粒子所带的电荷比电子电荷e小。随后，实验物理学家也设法从多方面寻找。他们从加速器中找，从宇宙线中找，甚至从月球物质中去找……。

　　美国斯坦福大学费尔班克小组，经过多年努力，于1979年1月宣称：在铌球上找到了两个分数电荷，其值分别为(0.304±0.040)e和(0.345±0.035)e。这个实验是用质量9×10e-5克的小铌球做的。他们把处于超导状态下的小铌球悬浮在由两块水平金属板构成的磁场之间，然后外加交变电场使铌球受迫振动，两测量振动幅度确定作用在铌球上的力，从而通过计算得出铌球所带的电荷。显然，这个实验与美国的物理学家密立根的测量电子电荷的油滴实验是十分相似的。

　　费尔班克的实验结果，已为分数电荷的存在提供了进一步的证据。但是要确证分数电荷的存在却非易事，一方面至今还未发现处于自由状态的带分数电荷的粒子，另一方面有些科学家对费尔班克的实验结果还持有异议。若今后分数电荷的存在最终被证实，则“最小的电荷”的头衔当然要让给分数电荷了。