宇宙中只有一个电子的奇怪理论

电子无处不在。但如果是同一个呢？

虽然很有趣，但不要指望这个想法是正确的。

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据估计，可观测宇宙中大约有 1082 个原子。因此，元素周期表中的每个元素至少包含一个电子，因此您可以安全地假设至少有 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,0可观测宇宙中也有 00,000,000 个电子。

或者你可以吗？根据理论物理学家约翰·惠勒（John Wheeler）在与物理学家理查德·费曼（Richard Feynman）的对话中概述了他的想法所提出的理论，只有一个电子——它看起来好像有更多电子，因为它在时间上向前和向后移动。 

尽管这听起来很奇怪，但它本身就是对电子令人难以置信的怪异现象的反应。电子与其他基本粒子一样，彼此无法区分。它们具有相同的负电荷、相同的质量和相同的自旋。将一个电子换成另一个电子，你将无法分辨。 

它的反粒子——正电子——彼此之间也无法区分，电荷、质量和自旋都相同。奇怪的是，除了带正电荷外，它们与电子完全相同。正是这些因素使惠勒认为电子和正电子实际上只是一种粒子，随着时间的推移带负电，随着时间的倒退带正电。 

“有一天，我在普林斯顿研究生院接到惠勒教授打来的电话，他在电话中说，‘费曼，我知道为什么所有电子都具有相同的电荷和相同的质量’，”费曼在 1965 年诺贝尔奖演讲中说道。

“‘因为，它们都是同一个电子！’然后，他在电话中解释道，“假设我们之前通常在时间和空间上考虑的世界线——而不是仅仅在时间上上升，而是一个巨大的结，然后，当我们切开这个结时，通过在对应于固定时间的平面上，我们会看到很多很多的世界线，这将代表很多电子，除了一件事，如果在一个部分中这是一条普通的电子世界线，在它反转并即将到来的部分中。从未来回来，我们有错误的符号到正确的时间 - 正确的四个速度 - 这相当于改变电荷的符号，因此，路径的这一部分将像正电子一样。”

这将构成一个古老的粒子，在时间中来回反弹的次数确实令人难以理解。虽然这将是解释为什么电子和正电子具有相同属性的有趣方式，但它不太可能是正确的。正如费曼指出的，宇宙中正电子的数量远不及电子的数量，而且物质的数量多于反物质的数量。如果正电子和电子是同一个基本粒子，在时间上向前和向后移动，你会期望它们的数量是偶数。

“好吧，也许[缺失的正电子]隐藏在质子之类的东西中，”惠勒给出的解释相当令人难以置信。尽管这是一个思想实验，而且很可能不应该被认真对待，但这通电话对费曼产生了持久的影响，他写了一篇关于如何将正电子描述为向后移动的电子的论文。

“我并没有认真对待他提出的所有电子都是同一个电子的想法，就像我认真对待正电子可以简单地表示为在其世界线后部从未来到过去的电子一样，”他说添加。 “那个，是我偷的！”