林志德掀起科技大革命风暴网站

向全世界报告我以实验证明了电流不是电子流

林志德

（上海市梧桐路99弄2号 200010 400ml@sina.com）

20世纪人们与19世纪的先辈们在对电流实际方向的认定上是尖锐对立和完全颠倒的。

现代人们本来应该深刻反思：18-19世纪的科学家都是历尽艰难、苦苦探索和琢磨电流与电磁现象的；他们的每一个结论，都是一丝不苟地通过大量的缜密的实验和逻辑推导得出的；他们对于电流实际方向的认定，也是通过长期的反复观察、比较而确认的。在这样重大的问题上，从发明电池的伏打，到库仑、安培、法拉第、麦克斯韦等等数代先辈们通常是不会出错的，如果真的弄错了，而且是根本性的与实际实质方向完全截然相反的错误，那麦克斯韦理论就不可能至今还金光万丈地造福于人类。而20世纪的人们却偏重于想象和推测，就很可能产生重大的疏忽与意外的谬误。

要证明在外电路上电都是从电源的正极流出来，19世纪的先辈们一定认为是天经地义的易如反掌的，他们都会以实验观察的事实为证据。20世纪人们以为电子是负电荷，就凭想当然地确认电流必须是从负极流出来流向正极，今天我们要推翻这种错误的确认却一时没有证据，就陷入十分困难的境地。历尽艰难曲折、精勤不退，我终于一念通天！想到了19世纪的先辈们之所以没有留下证据，是因为这种证据是熟视无睹的、可以日常轻易地观察到的。历史上一种简易的自由落体实验，足以推翻流传了两千多年的认为重的物体比轻的物体下落速度快的荒谬观念。看来，要推翻和纠正一种长时期的流传广泛的已经形成普遍共识的谬误观念，作为铁证的经典实验，一定也是很简单易普及的。

那么19世纪先辈通过哪一方面的完善研究观察来确认电流实际方向的呢？我终于猛然醒悟了，是通过对于电容器机理的透彻研究。自从1745年莱顿瓶发明，经过一个半世纪的研究实践，电容器性能及其充电放电机制的理论已经充分成熟和完善了。先辈们在研究中发现了从电源的正极流出到外电路上的电荷集群的流动严格遵循十分规则的时间空间的次序，电流能量的释放或吸收都具有确定的时间、地点和场所。于是高等物理教材都列出了电容器在充电放电过程中电压和电流强度随时间变化的数学公式和曲线图像。但是现在我们靠在理论上争辨是没有人理睬的，必须依靠可以取得鲜明形象和确凿证据的实验。

我的证明实验最后精炼简捷为：

全部实验器具是：一个10伏特33000微法拉的电容器、两节1.5伏特的勒克朗谢电池串联、三个2.2伏特0.25安培的小灯泡、一个高精度的μA电流表、和二只普通万用表。每个小灯泡的两极焊接上引出导线，先在电容器的两个极板上分别接一个小灯泡，编号分别为1、2。实验分四步做：

⑴观察通过两个小灯泡的充电放电过程。由两个灯泡的总电阻17.6欧姆计算得电容器的充电时间常数为0.5808秒，确认人的眼睛有足够长的时间间隔可以观察到充电时小灯泡的闪亮。如实验报告书示意图1所示，充电时，1号小灯泡的另一端导线与电池组的正极连接，2号与电池的负极连接。在电池与电容器接通的约0.5秒钟瞬间，人眼可见到两个小灯泡同时闪亮了一会儿才熄灭。放电时把两个小灯泡的导线搭接一下，又可见到两个小灯泡同时闪亮了一会儿才熄灭。

这种情况表明我们根本无法判断出在外电路上电流的实际方向，就会首先深刻体验到为什么20世纪的人们能够轻而易举、忘乎所以地颠覆19世纪先辈的理论了。

⑵如实验报告示意图2所示，在1号灯泡旁边再串联一个灯泡，编号为3。这样充电的总电阻为26.4欧姆，时间常数0.8712秒。把3号灯泡的引线搭接电池组的正极，充电约0.7秒钟，可发现1、2号灯泡闪亮了一下才熄灭，新接的3号灯泡不亮。然后放电，又发现1号、2号灯泡闪亮了一下才熄灭，3号灯泡不亮。

⑶用图5所示的μA电流表测量验明电容器两板极已经彻底放完了电。如图3所示把3号灯泡的引线搭接电池组的负极，充电约0.7秒钟，可发现1号、2号灯泡闪亮了一下才熄灭，3号灯泡不亮。然后放电，又发现1号与2号两个灯泡闪亮了一下才熄灭，3号灯泡始终不亮。

⑷卸下3号灯泡，电容器两板极上又各剩1号、2号灯泡了。先按与第⑴步同样的方法充电约0.5秒钟后，又可发现灯泡闪亮了一下才熄灭。然后按如图5所示让电容器向卸下的3号灯泡放电，等于是通过8.8欧姆的电阻放电，这时，三个灯泡都不亮。

做完上述四步实验后，我们先回到经典理论常识中去，图5是摘录于中国发行量最大的程守洙、江之永主编的《普通物理学》第二册第160、162页的两幅典型曲线图像。因为电容器充电过程展现的是直流电源例如电池的内电路，电容器放电过程展现的是电池的外电路，因此曲线表明了充电时电荷在电池中由负极跃迁向正极集结。由于正极的电势高，电容器放电时，电荷就从电源正极流出在外电路上向电势低处的负极流去，并且随时间的进程电压和电流都趋向于零。上述这个19世纪的经典理论常识其实是20世纪人们公认无疑的。

但是现在人们势必要纷纷责难我采用靠人眼观察灯泡亮与不亮的实验结果是极不可靠和无效的，为什么不先采用精密的仪器来测量流经三个灯泡的电流电压呢？我的申辩是：任何微观物理量只有放大到可以宏观判断中才是可信和有效的。在我所收藏的电磁学和电容、电感、电阻知识教材中，都有采用肉眼观察灯泡亮不亮及亮暗程度的惯例。本来做精密的仪器测量是轻而易举的事，并且测量的结果完全符合理论公式与图像，可是问题在于现代人根本不相信自己仪器测量结果反映的状况真实性。大半个世纪的相对论学术统治造成人们在观念上以为时空次序是完全可以颠倒逆转的。这好比19世纪的先辈说水往下流，20世纪人们偏偏说成是鱼逆水向上游。既然至今没有任何显微镜可以使人眼观察到电荷在导体及电路中是怎样流动的，那么，设想成是“鱼”的电子这个带负电荷的物质微粒从电势低的负极集结处奋勇向电势高的正极游去并且做功，是完全符合相对性原理和逻辑的。因此，在电流实际方向问题上，现代物理学是极端蛮不讲理的，是完全无理可诉的。所以，我只有首先把实验中第3号灯泡始终不亮的最重要的现象牢牢地锁定。

针对19世纪的先辈说水往下流，20世纪人们偏说是鱼逆水向上游的尖锐对立局面，我就设计了在中游设两道卡子来观察比方成“鱼”的电子微粒是否向上游过去。在实验中3号灯泡始终不亮，充分证明根本没有负电子流经过它的灯丝并且放出能量，这样就死死卡住了说外电路上自由电子从负极流向正极的信息。因为在电容器充电时电压不能突变，电流要经过一段时间流到1号或2号灯泡的时候，电压才升高到能够使灯丝发亮的数值，故3号灯泡不亮还是可以理解的。但是在放电时，如果电流真的是负电子流，就必定先流过3号灯泡放出能量，那3号灯泡理应该发亮，而不是其后面的1号、2号灯泡亮。所以3号灯泡始终不亮，就完全彻底地否定了有电子流在外电路上从电源负极流向正极。只要我们在可以无限重复的结果不变的实验中牢牢锁定接在中间的第3号灯泡始终不亮的这个最鲜明最突出最具体而最重要的现实证据，由实验得出的电流不是电子流的结论就必将成为颠扑不破的真理。

只要锁定了实验中最重要的现象，接下来的常规测量就很简便与可靠了。现在我重复做上述的四步实验同时进行测量：

⑴这时的万用表分别接在1号与2号灯泡的两端，在电容器充电及放电约0.5秒时间，两个表上可测量到在电压1.5伏特，电流0.17安培时两个灯泡同时有暗亮。测量结果与理论计算的数据完全符合，也表明靠两个灯泡实验是根本无法判断电流实际方向的。

⑵二只万用表分别接在1-3号与2号灯泡两端，来测量电容器充电放电的过渡过程中各段电路中的电流和电压变化的实际情况。在充电时，依然可测量到当电压1.5伏特，电流0.17安培时1、2号两个灯泡同时有暗亮。这时3号灯泡不亮是可以理解的，因为它搭接在电池正极上，充电开始时的电压为零，当电源上升到1.5伏特的时刻，电流已经通过3号而正在通过1号灯泡了。只要尊重事实，我们就会确认使1号灯泡发亮的电流是电池的正极给予并且向电容器极板流过去的。这样在放电时，依然可测量到当电压1.5伏特，电流0.17安培时1、2号两个灯泡同时有略亮，3号灯泡不亮，问题就充分暴露了：如果真的是按人们想象臆测的是负电子流从电源的负极猛然流向3号灯泡的话，那3号灯泡即使不亮，也应该通过很大的电压或电流，可是放电过程中在3号灯泡两端可以测量到的电压、电流的数值都几乎是零。而放电过程中使1号灯泡发亮的这股电流依然是由电源的正极给予电容器极板后再流回来的。而电子作为物质微粒是不可能脱离电路跳过3号灯泡去给1号灯泡做功使其发亮的。这样3号灯泡作为设在电路中游的卡子，死死印证了绝对没有电子向正极流上去。

⑶这第三步实验是把3号灯泡搭接到电池的负极上试，结果情况与⑵完全相同，放电时依然可以在3号灯泡两端测量到零电压电流数值，等于电路中游的又一道卡子，反复死死印证了绝对没有电子向正极流上去。在二、三步实验中可见，实际外电路上电流的方向始终显示为从电源的正极流向负极。甚至我们还能产生一种形象的感受，感到电池的负极有一股抽吸力，在把外电路上的电荷抽吸进去再发射到正极上去。

⑷这步实验测量也是一种为了增加可信度的验算。我们可以测量到对3号灯泡放电时电路的电压下降到只有0.12伏特了，那三个灯泡当然都不亮了。这测量结果同样符合理论计算，因为充电放电时使两个灯泡都略亮的过渡电压电流是1.5伏特0.17安培，而1.5伏特的电压通过灯泡的8.8欧姆电阻，当然要降压到约0.12伏特了。在此，我还要说明一下设计本项实验的窍门是：即要能够给三个灯泡充电，又要保证单个灯泡不被高电压击穿；充电、放电时的电量限制在略微够两个灯泡发亮，这样第三个灯泡不亮的现象就能够鲜明突出牢牢地锁定；同时促使人们重温19世纪经典电容器理论常识，进而发现问题。当前，真正领会电容器常识的意义非常重大，它将促使人类快速进入电箭航天时代。我还利用电容器做过许多利用电荷斥力高速发射物体的实验。

这个简捷实验取得的将是震惊世界的结果。它完全彻底推翻了所谓自由电子的定向流动即电流在外部电路中是从电源的负极流到正极的主观臆测，证明了当今人类对于电子等微观基本粒子的认识还存在严重的偏差和失误。既然现有理论的前提是必须认为电源的正极是不可能流出负电子来的，但现在事实证明从电源的正极又确实流出了负电荷，那就应该首先断定：在电流中流动着的并不是电子，决不能把负电荷当成电子，那么从阴极发射出来的射线中的负电荷也并不是电子。这样一来，被颠倒的电流实际方向就要重新颠倒过来，19世纪先辈的重要理论得到了翻案平反。同时实验的成功打开了研究电子结构层次的大门，为电子由电心电

身构造组合的新理论的确立扫清了道路。新理论原理的实际应用将导致一种新的不需要机械传动的轻巧的发电方法成为主流，这就是使光热能通过静磁场一起转换为电能的发电方法的实施。这新的主流发电方法的实施是在通过位移电流开采宇宙中再雄厚的永久不可消耗的磁能产出，因此对人类经济社会的发展产生极其巨大的影响。

实验附图

回到总库 回作者专栏