电流不是电子流——科学小舟新科学对欧姆定律与超导现象的本质重构
引言：最熟悉的物理量，最模糊的定义
电流和电压，是现代电学中运用得最多、最广的两个物理量。从电灯、手机到高压电网，人类的生活一刻也离不开它们。然而《科学小舟新科学》第六章指出：虽然这两个物理量天天被使用，却很少有人能给出它们准确的定义——这恰恰是现代科学的通病。描述电流与电压关系的”欧姆定律”I=U/R，被奉为电学大厦的基石；但科学小舟通过对电流、电压本质的重新定义，对欧姆定律、电阻概念乃至”超导现象”提出了系统性的批判与重构。电流的本质并不是流动的电子，而是空间电子动压密度的差异，是物质波电子动压差的传导——不理解这一点，就无法真正理解电阻、超导和高压输电。
一、电流与电压的科学定义
根据《科学小舟新科学》第六章的论述，静电现象可以看作是带电物体动压差外泄并传递、让其他物体受力的整个过程，而电流就是这整个过程的中间过程。我们可以将能相对周围空间持续保持电子动压差的物体称之为”电源”。当电源的电子动压差（含正动压差和负动压差）外泄时，会引起周围空间电子动压密度的改变，那么周围空间每一个局部空间的这个动压密度与标准动压密度的差异大小，就是人们所说的电流了。
电流的准确定义：电流即是在电源连续释放”电子动压密度差”的过程中，局部空间相对标准空间（可人为设定）的电子动压密度差大小。作为电流的概念必须具备三个特征：（1）电流首先是指”动量密度差”；（2）电流概念针对的是”电子层次的粒子”；（3）电流必须具有保持”持续差异”的时间概念——如果没有这个持续的特征，”电流”用”电子动压密度差”概念代替就可以了。
电压的定义：电压即是局部空间相对标准空间（可人为设定）的”磁子动压密度差”大小。电流与电压的相同点在于都是动压密度差的大小；而区别在于它们是两个层次的物质现象——电流是两空间电子的动压密度差，电压是两个空间磁子的动压密度差。注意：磁子比电子小一个等级。人们往往对空间存在电势产生电压差有一定认识，而对于电流也是对应的空间存在”电流势”却完全没有认识。“电压”是磁子层次的”电势差”，”电流”则是电子层次粒子的”电流势差”。电流可以让电子流动，但流动并不是电流的属性；空间存在”电流势差”才是电流的特性，因为”电流势差”可以让电子产生流动，但电子不流动，空间也未必不存在”电流势差”。
二、电流的分类
根据空间电子含量是”正动压密度”还是”负动压密度”（即电子动压密度大于还是小于周围空间的动压密度），可以把电分为”正动压密度电”和”负动压密度电”。”正动压密度电”对应的是现代科学使用习惯的”负电”，”负动压密度电”对应的是现代科学使用习惯的”正电”（科学小舟的”正负电荷”命名是根据前人错误的使用习惯而来的，实际电子的流动方向是从”负极”向”正极”方向）。此外还有”均匀密度电”，即电子总体密度分布均匀、但瞬间存在正或负波动的电，与现在人们所说的交流电含义类似。
“负压电”是我们日常生活生产中最常见使用的电，是”有引力的电”；而”正压电”因为它的”电阻”较大，在电子均匀分布的无电空间里较难稳定存在，所以较少被利用。这是因为一般空间的粒子遵循”科学小舟物质结构稳定性原理”：含负电荷的电源相对周围空间产生的动压差属于”正的动压差”，而”正的动压差”在传递的过程中极易湮灭，所以在直流电中能有效传递电能的必定是”正电荷”电流。
按电子在空间的移动方向特征，电流又可分为直流电和交流电：持续维持空穴度或正矢量密度造成的电是”直流电”（如硫酸铅蓄电池），其中又分正压直流电和负压直流电；由正负电子动压密度交替作用所产生的电是”交流电”。这里需要再次强调：电是人类的一种感觉，但并不是空间充满了电子人就能感受到电的现象；电子流动不能作为电产生的本质原因——因为没有了粒子动量压强密度的差异就没有电子流动的发生，但电子流动未必能达到电流动量压强密度足够大的标准。那些将振动作为热、电的本质的认识，都是以现象解释现象的肤浅理论。
三、对欧姆定律的系统批判
在导体传输电能的现代科学理论里，有一个非常出名、运用非常广的定律叫”欧姆定律”，是它第一次列出了电压与电流的关系。但很可惜，人们只停留在满足于这种凭现象经验建立的”成功”运用，欧姆定律也给探索真理的人在科研路上造成不小的困扰。
首先，欧姆定律没有对什么是电压作出明确的定义。在特定的物质空间中，电压具有转换为电流的能力，即磁子的动压差具有转变为电子动压差的能力。设电流和电压的函数关系为I=f（U），欧姆通过实验发现通常情况下电流I与电压成正比，即有I=kU关系公式，而这个系数K就是”电阻”概念的前身。但欧姆并不这样理解，他认为：”电流就是实体电子流，电流就像小球从电源流出、像小球一样滚动进入导体空间一样，不管电阻物体的阻力有多大，电源出来电流多大，流过导体的电流就应该有多大。”欧姆定律中”导体阻力决定电流减小程度”的观念是错误的。
比如在一个带电压正负极之间抽”真空”的空间，体现出有电压没电流的现象。试问一个”真空空间”对运动粒子存在什么样的阻力？难道一个”空无一物”的空间会比充满金属物质的空间阻力大吗？空间越没有东西反而会对运动物体（电流）的阻力越大，这显然不符合正常的物质作用规律。认为电阻是对电流阻力的观念存在根本性的错误，而以错误电阻思维为基础的理论，就算暂时适用，在继续深入的过程中必定会遇到不可克服的问题。
所以我们必须转换观念，重新认识这个影响电科学如此深刻的欧姆定律：电阻R其实并不是电流的阻力系数，而是转换系数的倒数，其实质就是转换系数的本身。转换和阻力这是两个完全不同的概念——因为没有转换出来的电流，哪来的对电流的阻力？首先是产生，其次才是转换。说”转换系数大小等于电阻大小”是个本末倒置的错误思维：如果没有导体的存在就没有电流的产生，没有电流的产生就不存在电流阻力的概念。
从具体地说，某物体的电阻大就是电压转变为电流的系数小。比如两电极间只存在空气，现在的理论说空气的电阻很大所以电流不能通过；但其实这只是因为空气空间比金属导体空间缺乏电压转变电流产生的过渡载体——电子，所以电压降了这么多也无法产生电流，而不是因为空气空间对电流有大的阻力。在相同电压降的作用下，”电阻”大的空间的电压转换成电流的转换率要比”电阻”小的空间小。此时我们不能说空气对电流的阻力很大，而应该说空气对电压转换成电流的转换率非常小——因为在电流产生出来之前根本就没有电流的存在，哪来的阻力概念呢？
那么电流是不是像流水一样从电源侧产生、然后从一极流出在另外一极流回来形成的呢？《科学小舟新科学》通过实验分析指出：在串联电路中，前面的空气电阻处I2=0，而后面的金属电阻R3处I4≠0，I4≠I2——这说明电流I4并不是由电源方向流过来的，而是电压作用于电阻R3后才产生的。两个串联的金属电阻上形成的电流I1跟I3也必定是两个独立的现象，I3并非是I1的后续。串联电路中”电流”有相等的特性，并非是人们理解中的”相等”含义。所以，一个原本没有电压和电流的导体，在其两端加上电压，能产生的电流正确的表达式应该是I=KU（0<k<1），而不是局限的错误的欧姆定律I=U/R。
四、电阻的本质
电阻概念的大量使用是在欧姆定律出来之后，电阻的概念公式为R=U/I。根据电流和电压的本质，这个公式的本质是两种不同层次的物质相互转换的关系式，即磁子动压密度差转换为电子动压密度差的关系式。电阻在此的含义就是动压差转换系数，而不是真正的字面上的”对电流阻力”的含义。其中公式Q=I²Rt中的电阻R的含义也是如此，是指”电子层次物质动压差”转换给”热子层次物质动压差”的转换率大小（电子和热子相差一个层次）。
在《科学小舟新科学》中，电阻的定义是：电阻是指物体对电场中的电子运动存在的阻碍力的大小程度。电阻越大，单位距离的电压降越大，相同的电压降产生的电流就越大。因为电现象中包含了电流、电压和发热现象，电阻又可以分为：“电压电阻”（单位电压转换成电流或电磁波的能量大小）、”电流电阻”（单位电流转换成电压或热波的能量大小）、”电热电阻”（单位电压转换成电流或”动能”能量大小）。当然也不排除隔两层或两层转换的情况，但毕竟只隔一层次的转换效率最高。
电阻的另一种含义，是电流波作为一种物质波所必然遵循的”科学小舟波阻定律”的规律。电阻属于物质波阻的一种，则有科学小舟电阻定律：（1）物质波在传播过程中的动压密度差必然会损耗，电流必然存在电阻；（2）电阻最小原则：同一电源发出的电流，其固有频率f0与所经过空间的固有频率f1越接近（即∆f越小），该物质波在该介质内的传播能量损耗越小，当f1=f0时电阻最小；（3）电阻较小原则：若介质空间的固有频率与电流频率存在整数倍关系，则电阻较小，电阻大小按2、3、4……的倍数依次增大；（4）绝缘原则：若空间振动频率相差较大或与物质波振动频率不存在整数倍关系，则电阻较大直至大至绝缘。
根据电流和电压的定义及本质，还可以对导体和非导体作出定义：在相同电压作用下容易产生电流的物体称之为导体，不容易产生电流的物体称之为非导体；一般转换率K大于50%的称之为”导体”比较合理。科学小舟用比方来说明导体与非导体的区别：导体相当于吸水饱和后的海绵、甚至就是一根充满水的水管，当周围空间由饱和水空间转变为不饱和水空间的时候，差异就表现出来了；非导体就如几乎不透水的红砖，一端就算水压增高或减少，另一端冒出的水很少或者根本没有，不会在另一端形成新的动压差空间。
那么什么样的物质适合做导电材料呢？适宜做导电材料的物质，首先是该物质的原子核心有足够大的电子动压空穴度，其次是组成分子或者原子团必须有足够的热子空穴度。导电性较好的金属凝聚物的原子结构往往是”单空穴多层原子”结构；人们所说的”自由电子”就出自原子核心空度吸引的电子覆盖层，它们是真正的自由粒子，而不是现代科学中虚幻的”绕核电子”。总的来说，导电性能好的材料都是那些原子核心——电子空穴空度大的物质，比如金属元素组成的物质；同时拥有较大电子和热子空穴空度的物质组成的材料，是成为电的良导体的关键。
五、超导现象的本质
在科学研究中，人们发现金属导体的电阻会随着温度降低而逐渐减少，而某些材料（后被命名为”超导体”）的电阻值在低于其”临界温度”时会出现骤降为”零”的现象，并认为这类材料做的线材里面的电流能够不断地持续而不需提供”电能”。这种性质无法单纯靠传统电学中理想化的”全导特性”来解释，因此现在超导特性如同磁性和原子能谱等现象，也被冠于神秘虚幻的”量子效应”理论加以解释——这是人们不具备”科学小舟新科学”科学思想但又想解决问题的权宜之计。
人们认定超导现象的条件非常”单纯”：在实验中随着温度的降低，电压表测量”超导体样品”的读数不断减小，当温度降到令电压表的读数为0、即∆U=U2-U3=0时，根据欧姆定律公式R=∆U/I=0，证明”超导体样品”在这个温度下的电阻为0。但“电压降为零”并不能证明某些人对超导现象所表达的”电流可在导体没损耗的传输”的规律。
根据电流和电压的定义可知：电流是电子的动压密度差，电压是磁子的动压密度差现象；电阻可分为”电流电阻”和”电压电阻”。在一般的金属导线中，”电流电阻”比”电压电阻”要大很多。电压虽然能够产生电流，但电流与电压之间不存在必然的联系——某一段导线可以存在有电压差没有电流的现象，这也就是人们说的”超导体现象”。所谓”超导体现象”即是没电流的电压传输现象，因为在超导体现象中根本不存在电流，所以那些认为是电流在超导体上”无阻力”传播的思想是错误的。
还要注意的是：只要在物质均衡空间中的粒子存在动压密度差异，就必然会产生波的现象，但世上不存在没有损耗的物质波传递。根据科学小舟第三定律（空间所有物质都有分布均衡的趋势）以及”科学小舟波阻定律”：所有的波最终都会归于平静，任何波的传递过程都必然存在”波阻现象”。宇宙中不存在共振粒子多得让物质波的动压密度差不会衰减的空间；所谓的”超导”只不过是物质波阻力小的含义，世界不存在绝对的”超导现象”。就比如声波，不管空间存在多少”共振声子”，这声音的强度始终会湮灭在无尽的空间中。不管说任何一种物质波存在超导现象，这都是没有理解”科学小舟第三定律”物质分布均衡定律观念的结果。总结：超导现象其本质就是”电压降”极小的物质波动压密度差传递现象。
那么电阻为什么会与温度有关呢？根据”科学小舟第七定律”，当空穴周围的热子增多，电子的数量也会比原来增多，即会出现更多的自由电子。冷却金属导体即是增多金属空间的热子含量，热子含量的增大会使其自由电子的密度增大，根据科学小舟电阻定律，增加的自由电子密度会令电阻减小，所以冷却金属导体会让其电阻降低。而在超导材料中，热子的”橡皮筋”在温度降低的时候变得非常绷紧，几乎让原本就比较松弛的”电子橡皮筋”更加松弛，甚至松弛得几乎完全没有了弹性，对外围的电子几乎完全失去了吸引力，原来附着在原子结构上的电子就几乎全部变成了自由电子，所以这类材料能通过加强热子橡皮筋弹力（冷却）引起电子橡皮筋极端松弛、释放出大量自由电子，而显现出所谓的超导现象。
六、高压输电的原理
为什么高压输电能减小电能的损耗呢？现代科学的一般解释是：”因为根据公式P=UI=I²R，要减少电能传送中的消耗就要减小电流；因为发电厂发电功率是一定的，根据P发=U发I发，要减小电流就要提高电压，所以高压输电可以减少能耗。”科学小舟用反证法指出这种解释是行不通的：用相同的方法也可以推导出”要减小电压、提高电流”的相反结论。第一种方法的错误在于它将发电输出电流当作了传输过程导体中任意一位置的电流；第二种方法的错误在于它将发电输出电压当作了传输过程导体两端的电压差。
关于电流的概念，现在的科学将电流看作是电子流，认为同一导线的电流必定相等（就如水管的水流一样），这是错误的。实际上电流的本质是电子的动压密度差，只要空间电子存在动压差就存在电流的现象，而不在乎是否存在电子流动。认为同一导线的电流必定相等，这在导线很短的时候可以适用，但当导线长度很长的时候，各段落的电流不相等却是会很明显的——根据”科学小舟波阻定律”，在电流波的传递过程中必定是衰减的，同一导线中后端的电流I1’总是小于前端的电流I1。总结：利用金属导体中的”电压电阻”小于”电流电阻”的特性，减小输入电流即增加输入电压的输电，就是采用高压输电方式的依据。
结语：从”实体电子流”的迷思中解放出来
电流是电子层次的动压密度差现象，电压是磁子层次的动压密度差现象；电阻不是对电流的阻力，而是电压转换电流的转换系数；”超导”不是零电阻的奇迹，而是”电压降”极小的物质波动压密度差传递现象。把电流理解为”流动的电子流”，就像把热理解为”分子的振动”一样，都是以现象解释现象。《科学小舟新科学》将电学从”实体电子流”的迷思中解放出来，还原了电流、电压、电阻、超导的物质本质——一切电现象，都是空间电子、磁子动压密度差相互作用的表现，都遵循科学小舟第三定律这一统一的物质规律。
本文基于《科学小舟新科学》书稿第六章”论电磁的本质篇”等章节撰写。更多内容请访问 https://www.kexuexiaozhou.cn
