本文属于理论探讨，只是提出一个比较协调自洽的电子物理模型，仅供参考，也欢迎大家提出自己的不同看法。

基础物理学的主要分科有：质点动力学、刚体动力学、统计热力学、电磁动力学、光电动力学、凝聚态物理、流体动力学、天文物理学、宇宙物理、量子物理、粒子物理。

粒子物理，是研究各种物态的最基底结构与第一性原理的，因而也是难度最大的，目前比较流行标准粒子模型，也只是处在学说探讨阶段，还有很多不自洽的困惑。

粒子物理，还可以进一步分科，如：电子物理、核子物理、夸克物理、中微子物理、光量子物理、引力子物理、希格斯场物理、等离子态物理、超凝聚态物理。

电子物理是粒子物理的重中之重，也是粒子物理的奥卡姆剃刀。搞清电子动力学原理，其它的粒子物理，可迎刃而解或顺理成章。

总的来说，电子是力·质·能·热·波·光·电·磁·场九大范畴中唯一能衔接实量子(或费米子)与场量子(或玻色子)的基元粒子。

2.1 电子在微电子技术实践中，卓越成效

电子动力学行为，诸如电磁感应、原子光谱、光电效应、霍尔效应、散射效应、湮灭反应、电流热效应、单向导电性、电子能带、电子枪与电镜，都有比较成熟的物质论基础。

2.2 电子动力学，有最成熟的理论基础

相比之下，中微子理论、夸克环理论、希格斯场理论、核子理论、质量亏损、反物质理论等还停留在猜想阶段，通病是违背守恒原则。

例如：质子=夸克环+缪子+胶子，右边的质量奇缺了87%，希格斯机制也无法释然。

不妨把【夸克环·缪核子·中微子】看成是在不同场效应下的变相电子，折换为当量电子。

①电子自旋，可解释【基底的引力子】

电子以光速自旋，可赋予其最稳定球结构，其投影的拓扑圆上，就有基元向心力。

F₀=m₀c²/r₀......(1)

电子向心力作用于附近真空场，根据牛顿第三定律，真空场队电子向心力有一个反向心力，对应引力辐射的量子，简称【引力子】。

因此，还可以假定，引力子的质量与电量与电子质量(0.911×10⁻³⁰kg)相等，只是引力子的拓扑半径远远大于电子半径。引力子的质量密度微乎其微而已。

②电子自旋，可解释【基底的能量子】

在电子拓扑圆上，将电子自旋势能，从电子质心积分到电子边界，就有了电子引力势能。

ε₀=F·r=(m₀c²/r₀)·ʃ₀ʳ⁰dr......(2)

ε₀=m₀c²=0.511MeV=8.2×10⁻¹⁴J......(3)

电子引力势能，用来构造电子结构，从不参与能量交换，与电子固有质量互为表述。

注意，方程(2)与狭相的质能方程不谋而合，但其物理意义是截然不同的，电子引力势能与洛伦兹变换因子毫无关系。

m₀=ε₀/c²=0.511MeV/c²

=0.911×10⁻³⁰kg......(4)

③电子自旋，可解释【基底的电量子】

电子半径极小，据丁肇中先生研究，至少小于0.1毫费米，即r₀≤10⁻¹⁹米。

虽然电子电荷，被有最小的基元电量，即e=1.6×10⁻¹⁹C，但其荷密度可谓宇宙之最。

同样，电子的质量密度、引力密度、磁强密度也可以是宇宙之最。电子荷面密度为

ρ≥e/4πr₀²......(5)

=1.6×10⁻¹⁹÷(4×3.14×10⁻³⁸)

=1.27×10¹⁸C/m²=127亿亿库仑/米²。

如此超巨大的荷性或磁性，似乎很好解释，电子为什么要以光速自旋而极其稳定了。

不难理解，电子的基底能量子，也可以拓扑并作为真空场的基底场量子的固有势能。

④电子绕旋，可解释【基底的光量子】

南北极或磁偶极矩，有了两极间负压差或引力或磁力。有了拓扑的磁力线。

电子绕旋的切向运动（电力线），切割自身的磁力线，扰动了附近真空，就有了电磁波。

换句话说，一个独立运动的电子，没有与核电荷的相互作用，也是可以激发电磁波的。

可以认为，电子自旋扰动真空场，激发了引力波；电子绕旋冲压真空场，激发了电磁波。

按照原子光谱效应，电子切向运动的动能增量，也是电磁波光子的辐射能增量：

½m₀△v²=h△(c/λ)=h△f......(6)

可得电子动能与光子辐射能成正比，有

λ=κ·2hc/m₀v²......(7)

f=κ·½m₀v²/h......(8)

⑤电子绕旋，可解释【基底的声量子】

式(6)表明：光子频率只与电子切向速度成正比，而质量为m=nm₀的大粒子以速度v冲压前方真空场，就相当于其所含电子以v冲压前方真空场，该大粒子也会激发电磁波，即

½mv²=κ·nhc/λ......(9)

式(9)可以作为实体冲压真空场既激发光学支的电磁波，也激发声学支的机械波。

把式(9)的频率λ可定义为光学支的声量子，即声子，作为传递声学支激元之间的传播子。换句话说，声子也是一种光子。

这就可以顺理成章解释，为什么雷电波既有闪电⚡的电磁波，也有轰隆隆的机械波。

⑥电子绕旋，可解释【基底的场量子】

如果我们将两个负电子，分别导入两个互反磁场，使其加速切向运动至0.999c≈c，然后让其对撞，就会发生著名的湮灭反应：

e↑+e↓+2×½m₀c²→γ↑+γ↓+2hf...(10)

两个电子(2e)急遽膨胀为两个光子(2γ)，电子动能(½m₀c²)转换为光子波动辐射能(hf)。

电子急剧膨胀的光子，显然可作为基底的真空场量子，同时携带一个光子辐射能。

根据质量守恒，该场量子质量与其前身电子质量相等，可规定：场量子质量=光子质量=引力子质量=电子质量(m₀=0.511MeV/c²)。

光子半径是场量子效应的核心问题。根据湮灭反应模型，笔者主张有同一光子有两种类型。

其一是【光子本体半径r*】，是电子膨胀一次性确定的漩涡型场量子。本体半径投影的冲压面(A₀=πr*²)，决定真空场介质的疏密性。

光子本体半径的估计很难，可结合基于质子半径为0.84费米的场质增效应来确定。

二是【光子波动半径r'】，是光子波动连续性频移的飘带型场量子。波动半径可以拓扑为球型光子。波动半径可由式(7)估算：

r'=λ/2π=2hc/2πm₀c²

r'=h/πm₀c=0.77×10⁻¹²米......(11)

⑦电子绕旋，可解释【基底的质量子】

电子以光速绕旋挤压前方真空场，真空场互反作用所对应的场量子质量，可作为计算真空场质量的基底质量子（m₀）。

换言之，无论是实体粒子还是场量子，都可以用电子当量的量子数n=m/m₀来表述。

电子切向运动的速度越大，挤压前方真空场介质所表现的真空场密度也会随之增大。很像音障效应，音障附近的空气密度势必增大。

根据原子核衰变释放的β电子以光速运动，说明核子内部边际处的高能电子以光速运动。

高能电子以光速运动，使电子附近的场激发出高频光子，该光子质量密度急遽增大，电子激发的场量子效应，简称场质增效应。

已知质子的实验半径为r=0.84fm，光子本体半径为r*。假设质子内高能正电子以光速震荡，挤压前方真空场介质而激发出光子本体。则不难计算出质子内空间的场质量增量为：

△m=m₀(r/r*)³......(12)

按冲压场效应，设质子的质量方程为：

p(1836m₀)=e⁺(m₀)+μ⁻(m₀)+△m......(13)

则有：△m=m₀(r/r*)³=1834m₀......(14)

r*=r/³√1834=0.84fm÷12.2，则有：

光子本体半径：r*=6.9×10⁻¹⁷米......(15)

假设电子半径：r₀≤6.9×10⁻¹⁹米......(16)

其膨胀为光子倍率：(r*/r₀)³=10⁶......(17)

不过，这只是电子以光速冲压出来的光子本体半径，换句话说，电子冲压速度或动能与光子本体半径成反比：

½m₀v²=ζ/r*=ζ·2πhc/λ*......(18)

另外，根据熵增加原则，光子在封闭系统的发散过程中，也会因渐渐的降频红移而渐渐发生热缩冷张。

电子的本质是超高密度的真空场介质。当电子之间以光速碰撞后会急遽膨胀100万倍的球形光子，而光子的本质也是真空场介质，只是其质量密度、电荷密度、势能密度至少比电子的小100万倍而已。