在上个世纪，人类的自然科学有了长足的发展，在前半叶占主导地位的是相对论和量子力学，这是两个基础理论，一个改变了人们对物质、能量、运动和时空关系的认识，一个改变人类对微观世界本质的认识。

到了后半叶，自然科学发展的势头并没有减弱，因为粒子物理学异军突起，让我们对这个世界的认识又提高了一个深度，粒子物理学说白了就是研究这个世界的组成成分，以及这些成分之间力的运作方式。

总结起来就是四个字：标准模型。它囊括了目前人类所知的所有基本粒子，以及它们之间相互作用的方式，可以说标准模型是人类目前最大的知识成就，也是人类400多年来物理知识的大成。

所以从这节课开始，我们就说亚原子粒子的发现，以及它们之间的相互作用，我们先说电子，因为它是第一个被人类识别出来的亚原子粒子。

我们现在知道，电子带负电，它所携带的电荷是1.6×10^-19库仑，那么库仑的定义是，1安培的电流在1秒种内，流过一根导线任一截面的电荷。

因此我们说的1安培就是每秒1库仑，根据电子所携带的电荷，我们就能知道1安培的电流其实就是每秒钟有6.25×10^18个电子流过。这个我们在后面说到电场力的时候会详细地说到。

那么在粒子物理学中，我们一般不太说电子具体的电荷是多少，而是会把电子所携带的电荷当作一个基本的电荷单位，就是1，我们会说一个物体携带了多少个电子电荷，这样使用起来非常方便。

我们现在还知道电子的质量是9.1094×10^-31千克，或者也可以说成是0.511Mev，之所以能这样说，是因为爱因斯坦的质能方程。

那么电子伏特是能量单位，它的定义是，一个电子在经过1伏特的电势差后所能获得的动能。1电子伏特等于1.602×10^-19焦耳，可以看出电子伏特是一个非常小的单位，是专门为表示粒子所携带的能量而创造的。

同时我们也可以看出来电子它的质量真的很小，是目前我们所知是除中微子以外，第二轻的基本粒子，是最轻的带电粒子。

但电子对我们来说是非常的重要，因为它质量很小，而且还非常稳定，且带有负电荷，因此电子是原子重要的组成部分，它在核外绕着带正电的原子核运行。

而其他所知的所有基本粒子没有一个可以胜任电子的工作，不是因为它们不稳定、就是因为它们不带电，例如缪子和中微子，这两个一个在2.×10^-6秒会发生衰变，另外一个为电中性，所以在原子中就不存在这些粒子。

因此我们在日常生活中看到的化学反应、生物学过程、电磁现象都跟电子有着直接的关系。这也是为什么电子是我们第一个发现的基本粒子。因为它做的事太多了，太重要了。

那么是谁发现了电子？英国物理学家J.J汤姆逊在卡文迪许实验室研究阴极射线的时候，测量了阴极射线粒子的荷质比，确定了原子中基本带电粒子，电子的存在。1897年，他把这些研究结果写成了三篇论文。

为了把这件事说得更详细一些，让大家都了解汤姆逊是怎样测量电子的荷质比的，我觉得在这之前还是要铺垫很多的基础知识。

这会涉及到电现象的发现、电场、电场力、磁场和磁场力，等等这些基础知识。好，那我们这节课的后半部分就说，人类是怎样发现电现象，以及对电现象研究的历史。

人类发现电现象其实非常的偶然，并不是我们想象地看到了雷电，就认为大自然有电现象，而是古时候的富人们一手拿着毛皮、一手拿着琥珀，在他们擦拭完琥珀以后，就发现被毛皮摩擦过的琥珀可以吸引细小的物体，比如一些毛发、碎屑之类的东西。

这个现在最早的记录出现在公元前4世纪柏拉图的对话集《蒂迈欧篇》当中，里面就描述了琥珀具有吸引力的现象。

到了16-17世纪，一位叫威廉·吉尔伯特的英国医生就发现，这种吸引力的现象其实非常的普遍，它也可以发生在像玻璃、石蜡、钻石、煤玉等等这些物质的身上，吉尔伯特也是第一个仿照琥珀的希腊字，创造了电的这个词（electricity）。

在这么多的物体上都发现了电吸引的现象，这就说明电这种奇怪的东西，并不是单个物体所特有的属性，而是当两个物体摩擦的时候产生的一种流质。