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电子在接近正电子时也是量子化的吗？

正电子,电子,质子电子在接近正电子时也是量子化的吗？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

问题补充： 电子在接近正电子时也是量子化的吗？为什么电子与正电子接近很快就湮灭，而与质子接近确形成了氢原子？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

这是我最近收到的回答邀请里最有质量的一个提问，是一个提问者学了一些量子力学知识点后思考出的问题，而不是那种一窍不通的傻问题。

答案是肯定的，在电子和正电子的自由粒子能量都较低的情况下，它们的相互作用能量高于自由粒子能量，这时二者可以组成一个束缚态，称作电子偶素（positronium），这个电子偶素也可以求解它的定态薛定谔方程，得到量子化的能级，即电子和正电子相互接近也是量子化分布。当电子和正电子的自由粒子能量较高的情况下，它们的相互作用能量相比就非常小，这时量子化的结果就非常接近自由粒子的连续能谱。

无论是原子里的电子和质子（夸克），还是电子偶素里的电子和正电子，它们之间的波函数都有交叠，即都有不为零的概率相遇。但相遇时，电子偶素会很快湮灭掉变成光子释放出来，这是量子电动力学允许的一个典型过程，如图。但是量子电动力学不允许电子和质子（夸克）湮灭，因为这样就同时破坏了轻子数和重子数守恒，因此原子内部电子和质子无论怎么相遇都不会湮灭，当然如果这个电子初始能量非常高，它就不会和质子组成氢原子，而是再加一个反中微子一起组成中子，这就是恒星和生成常见的逆beta衰变过程。

回答于 2019-09-11 08:43:50

谢邀请！你有兴趣去看看本人最近几天的问题回答，同一个问题没时间回答第二次。

回答于 2019-09-11 08:43:50

正电子是不稳定粒子，遇到电子会与之发生湮灭，放出两个伽玛光子。当正电子与原子核接触时，就会与核外电子发生湮灭，这就是阳电子炮的原理。