關(guān)于電子電磁質(zhì)量問(wèn)題的一點(diǎn)探討

苑新喜

（中國(guó)地質(zhì)大學(xué)數(shù)學(xué)與物理學(xué)院，湖北武漢430074）

關(guān)于電子電磁質(zhì)量問(wèn)題的一點(diǎn)探討

苑新喜

（中國(guó)地質(zhì)大學(xué)數(shù)學(xué)與物理學(xué)院，湖北武漢430074）

電子的電磁質(zhì)量問(wèn)題至今仍是物理學(xué)中一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的認(rèn)知是電子的電磁質(zhì)量自然是其靜質(zhì)量（即9.11×10-31kg）的組成部分。近年來(lái)，在該問(wèn)題上出現(xiàn)了一種截然相反的新觀點(diǎn)，該觀點(diǎn)認(rèn)為電子的電磁質(zhì)量不是其靜質(zhì)量（9.11×10-31kg）的組成部分。不論是在理論上還是在實(shí)驗(yàn)上，該觀點(diǎn)現(xiàn)在都已得到了一些有力證據(jù)的支持。毋庸置疑，對(duì)電子的電磁質(zhì)量的探求必然涉及到物理學(xué)中很多方面的認(rèn)識(shí)，比如說(shuō)電子的自旋。因而，在闡釋新觀點(diǎn)的同時(shí)，對(duì)這些相關(guān)的認(rèn)識(shí)也給出了一些必要的說(shuō)明或討論。

電動(dòng)力學(xué)；電子；電磁質(zhì)量；狹義相對(duì)論

0　引言

1897年，J.J.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，其意義非凡[1,2]。伴隨著電子的發(fā)現(xiàn)，電子的電磁質(zhì)量問(wèn)題由來(lái)已久，而且至今懸而未決[3,4]。該問(wèn)題甚至可以一直追溯到1900年前后，即愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論誕生（1905年）之前的那幾年，但到目前為止被人們寄予厚望的量子理論仍然未能計(jì)算出電子的電磁質(zhì)量。該問(wèn)題在一般的電動(dòng)力學(xué)教材里都有提及或敘述[5-10]，甚至在許多電磁學(xué)教材里也被提及，這顯出該問(wèn)題在物理學(xué)中占據(jù)著重要的一席之地。

以往人們長(zhǎng)期探究電子的電磁質(zhì)量的歷程中，電子的電磁質(zhì)量是靜質(zhì)量（9.11×10-31kg）的組成部分似乎成為一種思維定勢(shì)。近年來(lái)，在該問(wèn)題上出現(xiàn)的一種的新觀點(diǎn)突破了這種思維定勢(shì)的束縛。該新觀點(diǎn)認(rèn)為：電子的電磁質(zhì)量不是靜質(zhì)量（9.11×10-31kg）的組成部分。新觀點(diǎn)已在理論上找到了許多有力的依據(jù)，在實(shí)驗(yàn)上也找到了一些有力的證據(jù)。本著百家爭(zhēng)鳴、百花齊放學(xué)術(shù)研究方針和拋磚引玉的目的，姑且不論這個(gè)新觀點(diǎn)的正確與否，筆者只是對(duì)新觀點(diǎn)及其論據(jù)做一些探討。

1　電子的電磁質(zhì)量的傳統(tǒng)認(rèn)知

電子固有一個(gè)基元電荷，該電荷的場(chǎng)稱為電子的自有電磁場(chǎng)，與這個(gè)電磁場(chǎng)的能量對(duì)應(yīng)的質(zhì)量就是所謂的電子的電磁質(zhì)量。電磁質(zhì)量定義的具體依據(jù)是狹義相對(duì)論中的一定質(zhì)量與一定能量的對(duì)應(yīng)關(guān)系（即著名的E=mc2）。起初，人們把電子想象成一個(gè)均勻帶電圓球（或球殼），把相應(yīng)的電磁場(chǎng)的能量看成是電子的靜質(zhì)量m0（即9.11×10-31kg，下同）的主要來(lái)源，據(jù)此估算出電子的半徑r0約為2.82×10-15m。這就是所謂的電子經(jīng)典半徑。當(dāng)然人們現(xiàn)在知道，電子經(jīng)典半徑r0是電子的真實(shí)大小，但r0被認(rèn)為是經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)適用范圍的一個(gè)限度[5,8,9]。同時(shí)，由于人們把電磁質(zhì)量看成是電子的靜質(zhì)量m0的當(dāng)然組成部分，且二者不可分割、不可區(qū)分，因此一直認(rèn)為不可能用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量出電子的電磁質(zhì)量。

當(dāng)然，這只是故事的一半，這一半在一般的電動(dòng)力學(xué)教材里都或多或少地被提及。下面我們來(lái)說(shuō)明故事的另一半，涉及這另一半的相關(guān)文獻(xiàn)相對(duì)比較少見(jiàn)。人們一直設(shè)想電子的靜電場(chǎng)具有球?qū)ΨQ性，依據(jù)電動(dòng)力學(xué)的狹義相對(duì)論表述，可求得一個(gè)具有球?qū)ΨQ分布的電荷體系以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁場(chǎng)能量為其中W0是該電荷體系靜止時(shí)的電磁場(chǎng)能量，相對(duì)論因子不同的文獻(xiàn)對(duì)這兩個(gè)公式的數(shù)學(xué)演繹過(guò)程或方式有巨大差別，但殊途同歸。定義為電磁場(chǎng)的靜質(zhì)量mEM0，上述電荷體系的電磁質(zhì)量和動(dòng)量分別就記為這個(gè)計(jì)算結(jié)果大大出乎人們的意料。既然電磁質(zhì)量是電子的靜質(zhì)量m0的組成部分，人們自然期望當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)時(shí)電子的電磁場(chǎng)的能量、動(dòng)量和它的相對(duì)論能量、動(dòng)量同步變化，即在形式上電子的電磁場(chǎng)的質(zhì)量公式應(yīng)與大家熟知的m=γm0一致，動(dòng)量公式應(yīng)與P=γm0v一致。于是，這個(gè)意外的不一致引發(fā)了很多且持久的理論猜測(cè)和修改相關(guān)理論的嘗試，如彭加勒張力張量理論（Poincare Stress）[8,15]，再如波恩-英菲爾德的非線性電動(dòng)力學(xué)理論和狄拉克等人提出的超前勢(shì)理論。這幾種理論都沒(méi)有實(shí)驗(yàn)依據(jù)，都面臨一些嚴(yán)重的困難，且彼此也不相容。相關(guān)的理論猜測(cè)和嘗試還遠(yuǎn)不止這些[4,14,16,17]，但最終沒(méi)有一個(gè)理論（包括量子理論）能給出電子的電磁質(zhì)量的一個(gè)數(shù)值量度。因此，人們至今仍單純地以E=γm0c2和P=γm0v來(lái)表示電子的相對(duì)論總能量和總動(dòng)量，完全忽視了電子的電磁質(zhì)量與其靜質(zhì)量之間可能的差別。

筆者認(rèn)為，之所以出現(xiàn)這種情況，是因?yàn)槿藗兊乃季S被禁錮在“電磁質(zhì)量是粒子的靜質(zhì)量的組成部分”的這一思維定勢(shì)里。這里姑且將“電磁質(zhì)量是粒子的靜質(zhì)量的組成部分”的這一定勢(shì)思維簡(jiǎn)稱為“場(chǎng)能被包含”論。

2　電子的電磁質(zhì)量的新觀點(diǎn)

近年來(lái)，在電子的電磁質(zhì)量問(wèn)題上出現(xiàn)了一種新觀點(diǎn)，認(rèn)為“電子的電磁質(zhì)量不是靜質(zhì)量（9.11×10-31kg）的組成部分”。該觀點(diǎn)突破了上述思維定勢(shì)的束縛，這里姑且把這個(gè)新觀點(diǎn)簡(jiǎn)稱為“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論。

“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論突破上述思維定勢(shì)的束縛，這完全出于一種偶然的機(jī)緣。起初在2011年，基于庫(kù)侖定律和牛頓引力定律在形式上的雷同，文獻(xiàn)[18]認(rèn)為，作為引力源的質(zhì)量應(yīng)該和電荷一樣具有相對(duì)論的不變性。于是，文獻(xiàn)[18]斷然提出了“狹義相對(duì)論意義上的靜質(zhì)量是引力源”學(xué)術(shù)假說(shuō)[18]（該假說(shuō)也預(yù)言引力波的存在）。這個(gè)假說(shuō)的直接推論之一就是電磁場(chǎng)和引力場(chǎng)的能量（質(zhì)量）對(duì)靜質(zhì)量（即引力源）無(wú)貢獻(xiàn)[19]。換句話說(shuō)，該假說(shuō)認(rèn)為，電磁場(chǎng)能量（質(zhì)量）與靜質(zhì)量二者的物理本質(zhì)是完全不同的。不久，在文獻(xiàn)[19]的啟發(fā)下，文獻(xiàn)[11]和[13]以有別于其他文獻(xiàn)的數(shù)學(xué)演繹方式得到了上述兩個(gè)公式。相對(duì)于其他文獻(xiàn)，文獻(xiàn)[11]和[13]的數(shù)學(xué)演繹更加通俗易懂，解釋更徹底。更為重要的是，文獻(xiàn)[11]和[13]不再象以往一樣，把這兩個(gè)公式與人們所熟知的另外兩個(gè)公式（即E=γm0c2和P=γm0v）的不一致視為意外，而是把這種不一致視為理所當(dāng)然，這是“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論的一個(gè)有力的理論證據(jù)。受此鼓舞，諸多的“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”的理論和實(shí)驗(yàn)證據(jù)被陸續(xù)找到，頗有一發(fā)不可收拾的態(tài)勢(shì)。其實(shí)，“電磁質(zhì)量與靜質(zhì)量的關(guān)系”問(wèn)題涉及面非常廣泛而重要，而且能從引力場(chǎng)研究中獨(dú)立出來(lái)，即不論上述引力假說(shuō)正確與否，都不影響“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論的真?zhèn)?。就目力所及的公開(kāi)文獻(xiàn)而言，“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”的觀點(diǎn)具有原創(chuàng)性。

基于被廣泛認(rèn)同的不同慣性系之間的電磁場(chǎng)的相對(duì)論變換公式，其他一些形式的電磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量或動(dòng)量也陸續(xù)被計(jì)算出來(lái)，和兩個(gè)公式一樣，成為“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”的理論依據(jù)：

（1）文獻(xiàn)[20]顯示：帶電球面、圓柱形電容器、通電螺繞環(huán)和平行平板電容器在特定方向運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁場(chǎng)能量和動(dòng)量各有各特點(diǎn)，不盡相同。特別值得一提的是，平行平板電容器在沿垂直于板面方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電磁場(chǎng)的能量隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加而減少，同時(shí)動(dòng)量保持為零。

（2）文獻(xiàn)[21]顯示：平行平面開(kāi)放式光學(xué)諧振腔勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)一個(gè)周期內(nèi)電磁場(chǎng)的平均能量和平均動(dòng)量與腔的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。

（3）文獻(xiàn)[22]顯示：矩形諧振腔勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)不同波模的電磁場(chǎng)的能量和動(dòng)量有很大的不同，與波數(shù)（波矢的大?。┯嘘P(guān)。

（4）文獻(xiàn)[23]顯示：有填充介質(zhì)的電容器和螺繞環(huán)在特定方向運(yùn)動(dòng)時(shí)電磁場(chǎng)的能量還分別與各自填充介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)磁導(dǎo)率有關(guān)。

對(duì)比人們所熟知的關(guān)于靜質(zhì)量的兩個(gè)公式E=γm0c2和P=γm0v（注意：這兩個(gè)公式所表達(dá)的能量或動(dòng)量只是速率的函數(shù)），上述這些理論研究結(jié)果雖然還不能完全地證明“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論的正確性，但也不能不承認(rèn)，這些理論推演的結(jié)果已為之提供了足夠有力的理論依據(jù)。

不同慣性系之間的電磁場(chǎng)的相對(duì)論變換體現(xiàn)著電磁場(chǎng)內(nèi)部電場(chǎng)與磁場(chǎng)的對(duì)立與統(tǒng)一。至此，我們突然覺(jué)得，這種內(nèi)部對(duì)立與統(tǒng)一關(guān)系的存在是不是已經(jīng)注定了電磁質(zhì)量與靜質(zhì)量這二者的物理本質(zhì)完全不同？再者，狹義相對(duì)論中能夠解釋天文光行差現(xiàn)象的四維波矢量的相對(duì)論變換是不是也是“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論的一項(xiàng)理論依據(jù)？

同時(shí)筆者也在積極尋找“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，頗有收獲：

（1）文獻(xiàn)[24]表明：季灝先生的系列電子加速實(shí)驗(yàn)結(jié)果也偏離了“場(chǎng)能被包含”論的理論預(yù)期，諸多研究者以此作為他們質(zhì)疑甚至否定狹義相對(duì)論的依據(jù)。

（2）文獻(xiàn)[25]顯示：康普頓散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與“場(chǎng)能被包含”論的理論預(yù)期在一定情況下出現(xiàn)了明顯的系統(tǒng)性的偏差，“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論對(duì)此有較為合理的解釋。

（3）文獻(xiàn)[26]顯示：對(duì)bertozzi實(shí)驗(yàn)的（中文譯為貝托齊實(shí)驗(yàn)）數(shù)據(jù)分析表明，“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論比“場(chǎng)能被包含”論顯得更加合理。

值得說(shuō)明的是，在文獻(xiàn)[25]和[26]中，均把電子的質(zhì)量分為電磁質(zhì)量和非電磁起源質(zhì)量。當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)時(shí)，電子電磁質(zhì)量的能量和動(dòng)量按和兩個(gè)公式計(jì)算，同時(shí)電子非電磁質(zhì)量的能量和動(dòng)量按E=γm0c2和P=γm0v兩個(gè)公式計(jì)算，據(jù)此解讀和分析康普頓散射和bertozzi實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而得到了電子電磁質(zhì)量的一些定量結(jié)果。

總之，“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論也有了一些相當(dāng)有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，并從中得到了一些初步的關(guān)于電子電磁質(zhì)量的定量結(jié)果。但是僅從現(xiàn)有的公開(kāi)文獻(xiàn)中所能得到的這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其分析結(jié)論還不足以令人信服。一則相關(guān)數(shù)據(jù)量太少，不能滿足數(shù)據(jù)之間彼此印證的需要；二則主要是受到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蜏y(cè)量手段等因素的制約，這些實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)顯得不夠科學(xué)或精密。比如，Bertozzi實(shí)驗(yàn)的目的是為了拍攝一部宣傳狹義相對(duì)論的教學(xué)片，它只需明確地否決牛頓力學(xué)中粒子的速度動(dòng)能關(guān)系、定性地支持狹義相對(duì)論質(zhì)量速度關(guān)系就達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，不需要?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的高度精確。Bertozzi本人也沒(méi)有否認(rèn)其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在較大的誤差。再比如，季灝先生的系列電子加速實(shí)驗(yàn)的目的本身就是去否定狹義相對(duì)論，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)往往導(dǎo)致他人的質(zhì)疑。筆者認(rèn)為，如果通過(guò)可靠的實(shí)驗(yàn)測(cè)量獲得足夠多而可信的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論一定能對(duì)電子的電磁質(zhì)量問(wèn)題給出一個(gè)具有相當(dāng)可信度的定量結(jié)果，為后續(xù)研究和電子的其他相關(guān)研究（如自由電子激光等）提供一個(gè)具有相當(dāng)可信度的參考。

3　新觀點(diǎn)的釋疑

對(duì)于上述“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論的諸多的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)證據(jù)，以及文獻(xiàn)[25]和[26]對(duì)電子電磁質(zhì)量的研究，這里再作如下幾點(diǎn)說(shuō)明：

（1）電子的球?qū)ΨQ性問(wèn)題。在文獻(xiàn)[25]和[26]中假定電子的靜電場(chǎng)具有球?qū)ΨQ性。其實(shí)一直以來(lái)，人們自然地認(rèn)為電子的結(jié)構(gòu)具有高度的球?qū)ΨQ性。一般文獻(xiàn)[3-15]在討論問(wèn)題時(shí)，也都設(shè)想電子的靜電場(chǎng)具有球?qū)ΨQ性。至今沒(méi)有任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)直接否定電子的結(jié)構(gòu)具有球?qū)ΨQ性，盡管目前實(shí)驗(yàn)上已可探測(cè)到電子結(jié)構(gòu)的10-18m尺度，這個(gè)尺度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電子的靜電場(chǎng)所可能分布的尺度（即電子經(jīng)典半徑）。

（2）理論依據(jù)的適用性與研究結(jié)果的自洽性問(wèn)題，即電子的電磁場(chǎng)計(jì)算是否已超出經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的尺度范疇？通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的公開(kāi)文獻(xiàn)上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合分析，我們預(yù)期電子的電磁質(zhì)量與其靜質(zhì)量的比率在0.05上下（由于印刷錯(cuò)誤，文獻(xiàn)[25]中第41頁(yè)右半欄倒數(shù)第十六行的“0.365”實(shí)際應(yīng)為“0.0365”）。即使這個(gè)比率再增大幾倍，例如大到0.2，對(duì)應(yīng)的電子的靜電場(chǎng)的所可能分布的尺度也沒(méi)有超出經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)的適用范圍。

（3）研究結(jié)果與現(xiàn)有知識(shí)的相容性問(wèn)題。首先，“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論以及文獻(xiàn)[25]、[26]研究中都沒(méi)有捏造和杜撰任何新的物理概念，只是現(xiàn)有的知識(shí)邏輯的一個(gè)有機(jī)組合或自然延伸而已。因此，“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論以及文獻(xiàn)[25]、[26]的研究雖然對(duì)現(xiàn)有的知識(shí)邏輯有所修改，但就其本質(zhì)而言，不是對(duì)現(xiàn)有知識(shí)邏輯體系的一種否定，只是一種拾遺補(bǔ)漏。其次，如前所述，通過(guò)文獻(xiàn)[25]、[26]的研究，筆者預(yù)期電子的電磁質(zhì)量與其靜質(zhì)量的比率在0.05上下?？紤]到電子的靜質(zhì)量約是質(zhì)子或中子靜質(zhì)量的1/1 800，對(duì)宏觀物體而言，物體的電磁質(zhì)量不過(guò)是其總質(zhì)量的1/10 000以下，很可能被忽略。對(duì)微觀粒子而言，0.05左右的比率雖然不算小，但由于對(duì)單個(gè)微觀粒子的質(zhì)量進(jìn)行直接測(cè)量的不易，往往都通過(guò)其他一些物理量（如波長(zhǎng)）測(cè)量這一間接方式來(lái)認(rèn)知或表現(xiàn)的，因而0.05左右的比率也很可能被掩蓋。文獻(xiàn)[25]對(duì)康普頓散射的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果就很能說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題；其實(shí)，只要不被bertozzi的實(shí)驗(yàn)圖示的表象所迷惑，而深入計(jì)算bertozzi的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后再和bertozzi所依據(jù)的“場(chǎng)能被包含”論的理論進(jìn)行對(duì)比，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題?？傊?，“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論以及文獻(xiàn)[25]、[26]的研究與現(xiàn)有知識(shí)具有較高的相容性。

上述電子的電磁質(zhì)量的預(yù)期或許在數(shù)值上不大，但仍會(huì)在理論上引發(fā)一系列的邏輯后果，大家不能孤立看這個(gè)問(wèn)題，而是要放眼整個(gè)物理學(xué)歷史發(fā)展上審視這個(gè)問(wèn)題。物理學(xué)發(fā)展的歷史從來(lái)就是一部不斷推陳出新的歷史?，F(xiàn)在的物理學(xué)盡管成果無(wú)比輝煌，但物理學(xué)中還有很多可以用數(shù)學(xué)公式描述或計(jì)算但是目前還沒(méi)有完全弄清其背后物理本質(zhì)的基礎(chǔ)性問(wèn)題，如牛頓第三定律在電磁學(xué)中有失效的情況，再如AB效應(yīng)顯示磁矢勢(shì)具有可觀測(cè)的物理效應(yīng)，再如電子的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性問(wèn)題。通過(guò)對(duì)“電磁質(zhì)量與靜質(zhì)量的關(guān)系”的深入探討，大家將看到了將這些基礎(chǔ)性問(wèn)題相互串聯(lián)和貫通在一起來(lái)解決的必要性和可能性。事實(shí)上，前面已提及的文獻(xiàn)[18]中被斷然提出的“狹義相對(duì)論意義上的靜質(zhì)量是引力源”學(xué)術(shù)假說(shuō)，已經(jīng)將牛頓、愛(ài)因斯坦和麥克斯韋這三位大師的各自最精華的理論思想自然而巧妙地結(jié)合在一起了。

（4）一般認(rèn)為，電子是一個(gè)微觀粒子，其行為應(yīng)該由量子力學(xué)或量子場(chǎng)論來(lái)描寫(xiě)，那么是否可用量子力學(xué)或量子場(chǎng)之外的方式討論電子的電磁質(zhì)量？對(duì)此在文獻(xiàn)[25]、[26]中有所討論，限于篇幅，此處不再重復(fù)，但補(bǔ)充一句。電子的電磁質(zhì)量與其靜質(zhì)量的關(guān)系體現(xiàn)著電子的本質(zhì)特征，應(yīng)當(dāng)具有相當(dāng)高的穩(wěn)定性。因此，無(wú)論是在微觀量子視野上還是在宏觀經(jīng)典視野上，這種關(guān)系都應(yīng)該和必然有所相對(duì)一致的表現(xiàn)。

（5）對(duì)于電子的自旋，簡(jiǎn)單地說(shuō)三點(diǎn)。一是電子的自旋不是電子結(jié)構(gòu)的“整體轉(zhuǎn)動(dòng)”，而是電子的一種“內(nèi)稟”狀態(tài)，這是量子力學(xué)的共識(shí)[27]，這種“內(nèi)稟”狀態(tài)與電子的球?qū)ΨQ沒(méi)有必然的沖突或?qū)α?；二是根?jù)量子力學(xué)的測(cè)量理論[28]，實(shí)驗(yàn)中能探測(cè)到電子在某個(gè)特定方向具有自旋時(shí)，都是電子已處于受測(cè)量環(huán)境影響而“塌縮”后的狀態(tài)。筆者認(rèn)為，狀態(tài)“塌縮”前的自由獨(dú)立電子依然具有自旋，但自旋的空間指向依然是各向同性，即球?qū)ΨQ，因而電子的自旋沒(méi)有破壞掉自由獨(dú)立電子的結(jié)構(gòu)的球?qū)ΨQ；三是盡管電子的電磁場(chǎng)與電子的自旋反常磁矩有關(guān)[29]，但自旋反常磁矩的數(shù)值相對(duì)很小。筆者認(rèn)為，即便電子的自旋對(duì)文獻(xiàn)[25]、[26]中的電磁質(zhì)量的研究有所影響，那種影響也不是決定性的，只是修正性的，是以后才需要面對(duì)的問(wèn)題。

（6）從引力研究的角度看。毋庸置疑，物體的靜質(zhì)量應(yīng)是引力源的組成部分。因此，電磁場(chǎng)能量一旦對(duì)靜質(zhì)量有貢獻(xiàn)，那么電磁質(zhì)量也是引力源，光子（如伽馬光子）也必然是引力源。如果真是這樣，我們卻無(wú)法想象這樣的物理圖景：光子這樣的引力源以光速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，光子與其他物體間的引力作用也以光速在傳播？沒(méi)有光源或電磁波輻射源能以光速運(yùn)動(dòng)，因而引力源也不太可能以光速運(yùn)動(dòng)。反之，假設(shè)電磁場(chǎng)能量對(duì)靜質(zhì)量無(wú)貢獻(xiàn)，光子（如伽馬光子）也就不是引力源，光子也就必然不參與引力作用，那么光線的偏折就不再是光子對(duì)其他引力源的直接響應(yīng)，而可能是一種純粹的空間彎曲效應(yīng)[30]。這樣就可以更好地把光線的偏折現(xiàn)象與純粹的空間彎曲效應(yīng)聯(lián)系起來(lái)，這是不是更好地切合了廣義相對(duì)論的本意？因此，從“場(chǎng)能無(wú)貢獻(xiàn)”論看，光子靜質(zhì)量為零的邏輯一方面既避免了“引力源能以光速運(yùn)動(dòng)”的邏輯推論，另一方面又能聯(lián)系廣義相對(duì)論革命性的思想—“空間彎曲”，頗有一種兩全其美的意味。

4　結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上論述，可以看出盡管“電磁場(chǎng)（能）質(zhì)量對(duì)靜質(zhì)量無(wú)貢獻(xiàn)”新論點(diǎn)與傳統(tǒng)認(rèn)知截然不同，但該論點(diǎn)在理論上有依據(jù)，實(shí)驗(yàn)上有證據(jù)，還是非常值得深入探究的。同時(shí)，文獻(xiàn)[25]和[26]所給出電子電磁質(zhì)量的定量結(jié)果應(yīng)該具有一定的參考價(jià)值。

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TN03

A

DOI10.3969/j.issn.1672-6375.2016.11.023

2016-7-6

苑新喜（1968-），男，漢族，山東鄆城人，碩士，副教授，主要從事物理基礎(chǔ)課的教學(xué)工作。