导线中的电子会通过电阻吗？ 第1页

反对 @Patrick Zhang 的错误回答，里面涉及到各种错误。【另外，题主这个问题涉及到了基本粒子的全同性，需要用到量子场论的知识，不是凭着 @Patrick Zhang 那点浅薄的电路知识就可以回答的】

先回答题主的问题，再纠正 @Patrick Zhang 的错误。

如果我没有理解错的话，题主想问的应该是『如果跟踪导线中移动的某个电子，那会不会观察到这个电子通过电阻』。由于涉及到电子这种基本粒子的运动以及相互作用，这个问题需要用到量子场论来回答。在基于量子场论的粒子物理标准模型中，同类的基本粒子之间具有全同性，这就导致在基本粒子间的相互作用中我们并不总能将相互作用前后的粒子对应起来。其中一个与本题目相关的例子就是电子-电子散射（electron-electron scattering），又称为Møller scattering。这个过程就是两个电子发生相互作用，它最低阶的费恩曼图如下（注意这里的时间方向约定为横轴）：

可以看出，对于电子-电子散射，我们能说的只是『两个电子进去，两个电子出来』，并不能说某个出来的电子就是原来的某个进去的电子。

因此，对于题主的这个问题，答案就是我们并不能从头到尾跟踪定位某个特定的电子。

接着说说 @Patrick Zhang 回答中的错误。包括但不仅限于下面这些：

1. @Patrick Zhang 在其回答中所说的：

绝缘体的禁带很宽，几乎没有传导带；导体则相反。

是错误的。

绝缘体（insulator）和导体（conductor）的主要区别在于价带（valence band）和导带（conduction band）之间的间隔（gap）。两者都是有明显的导带的（如图）。 @Patrick Zhang 这句张口就来的话完全是出于自己的无知臆想。

2. @Patrick Zhang 在其回答中所说的：

当我们把图1的电路接通时，任何元器件（电源、导线、开关和电阻）中的自由电子受到电场力的驱动，立刻就做定向运动，并且，在电路的任意截面，同一瞬间通过的自由电子数量是相等的。

是错误的。

从接通电路开始，电路中的电流需要等待一段时间才能达到稳态，在这段时间内电路的不同截面在同一瞬间通过的自由电子数量是可以不相等的。这一点是电磁学的常识了。

3. @Patrick Zhang 在其回答中所说的：

由于自由电子一方面受到电场力的驱动做定向运动，同时又要满足禁带和传导带的回归与激发，所以某个具体自由电子，根本就不可能完成从电源出发并最终返回电源的过程，这个过程是所有自由电子们共同完成的。

是对题主问题的错误回答。具体的分析我已经在前面写过了。

4. @Patrick Zhang 在其回答中所说的：

电荷只是为了更方便解释电流的形成而假设出来的物理量。

是肤浅而错误的。

电荷并不仅仅『只是为了更方便解释电流的形成而假设出来的物理量』，它源于电流的微观本质（即带电粒子的集体定向运动），同时还度量了这些带电粒子与电磁场之间相互作用的强度。从更深层次的物理来看，电荷是电动力学中的全局U(1)对称性所对应的守恒量。

电荷这个概念存在的意义比 @Patrick Zhang 所谓的『解释电流的形成』要深刻得多。

2019.09.23更新:

@Patrick Zhang 的回答刚刚已经被标记上『可能存在事实错误』。谢谢尽职的小管家。