電場,磁場,電磁場的本質是什麼?

2021-02-08 靈遁者

電場,磁場,電磁場的本質是什麼?

這是第四十三章,本來是沒有這一章的。有這一章要感謝我的讀者「牛哥」的提問,他問我:「電場,磁場的本質是什麼?」

是啊,他這一問我才想起來,我們經常問:「引力的本質是什麼?」很少問其他三種力的本質原因。

引力和電磁力都屬於長程力,既然我對引力的本質敢於說出自己的想法,為什麼電場,磁場的本質卻沒有提。

如此說來,我確實應該增加這一章內容。但我在量子力學科普書籍《見微知著》中提到過,任何關於本質的提問,其實都很嚴肅,命題都不明確。為什麼呢? 本質的東西要歸一,不是有很多。所以「歸一」這兩個字就能突出本質的嚴肅性。

在這裡我不介紹關於電場,磁場,電磁場的定義了,前面的章節都有介紹。咱們直奔主題進行討論。

首先我們要知道的,電可以生磁,磁可以生電,而電磁場是有內在聯繫、相互依存的電場和磁場的統一體的總稱。隨時間變化的電場產生磁場,隨時間變化的磁場產生電場,兩者互為因果,形成電磁場。

現在我們就是在問:「電場,磁場,電磁場的本質是什麼?」

我們先來分析一下這三個「詞」所具有的特性。首先很明顯要想到「場」的概念,然後是「長程力」,然後是電磁波,貫穿這些詞的是「運動」。因為電磁波是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發射的震蕩粒子波。

再來繼續分析,我在第三十二章寫了標題為《深度剖析引力,引力波與電磁波和電磁場的關係》

在文章中我說了,引力是時空屬性。引力波是時空漣漪。而電磁力,電磁波,電磁場不是時空性質,電磁力是時空中物質的一種基本力,一種電磁現象。

所以我說引力是宇宙中最根本的力!說引力不是基本力的觀點是錯誤的。比如韋爾蘭德引力假說,就認為引力不是基本力,是突發力。

綜合上面的觀點,顯然引力波不會與電磁波發生糾纏和作用。也不會和電磁場發生糾纏和作用。

有同學這時候不服氣了,站起來問了一個問題:光是一種電磁波,可以被大質量物體偏轉。甚至在黑洞附近,光是無法逃逸的。這不就是引力使得電磁波偏轉嗎?不就是引力對電磁波有作用嗎?那麼引力波和電磁波不也會發生作用嗎?

首先是這樣的,引力波和引力是兩個概念。引力是一種時空性質。引力波是時空的漣漪,說白了就是時空劇烈震蕩的表現,不是一種性質。

性質是與生俱來的,不管什麼條件,什麼環境下都存在。引力波出現和表現是需要條件的,對於它的探測更是難上加難。所以引力波和電磁波是不發上糾纏和作用的。

接著來回答引力和電磁波有糾纏和作用嗎? 這個時候上面的問題就變的更嚴肅起來了,任誰都不敢忽略這個問題。

理論上可以這樣說,任何溫度在絕對零度以上的物體都向外輻射電磁波。電磁波是由一些基本粒子組成的,有質量。以光來說,光是一種電磁波,光也是一種質量波。

那麼大質量天體使得光偏轉,是引力對質量波作用,還是對電磁波作用?

答案是這樣的:引力是一種時空性質,對凡是有質量的物體都起作用。那麼光有質量,引力自然就使得光偏轉了。也就是說引力不認識你是誰,什麼電磁波,水波,聲波等等,它不管你是什麼,只要你攜帶能量,攜帶物質就會對你產生引力作用。

可是這位同學還是不解:雖然它對質量產生作用,可是這些質量波就是電磁波啊。電磁波也明顯在引力的作用下偏轉了。

答案繼續:引力是對質量產生引力作用,不對物質的電磁性質產生作用。如果對電磁場,電磁波的性質產生糾纏和作用,那麼電磁波理論就需要修改。

我說引力是時空的性質,時空又是一種能量時空。也就是凡是具有能量的物質就會有引力作用。

現在又說凡是具有能量的物質就會有輻射。然後引力也不與電磁波,電磁場發生作用。那麼會不會引力其實也是一種電磁波?

任何物體具有引力,任何物體又具有溫度,具有溫度的任何物體又會輻射電磁波。

但兩者不是一種東西,是有本質區別的。引力是引力,電磁是電磁。

【引力】是時空性質,是最根本的。【電磁現象】是物質性質。

時空是由時間,物質,空間構成。 而單純的物質,只能說受時間,空間的影響。也就是說時空是電磁場發揮「活力」的舞臺。從範疇角度來講,前者包含後者,但其實現實中引力和電磁力都是長程力,你無法做出比較。

還記得惠勒的那句名言是怎麼說的嗎? 「物質告訴時空如何彎曲,時空告訴物質如何運動「。即時空告訴電磁波,電磁場如何運動,就是按「光速」運動。所以在提到光速問題的時候,我反覆強調時空的因素。

所以至此,其實電場,磁場,電磁場的本質就明了了。它們的本質是可以這樣描述的:電磁場是物質在引力場中存在和運動的方式。

即引力場中電場,磁場,電磁場以我們現在看到的方式存在和運動著。

可以形象的舉一個例子。河水中的漩渦。我們可以說整個河水是對河水中的漩渦有影響,不能說它產生作用。這很矛盾,是的。產生影響和產生作用不一樣嗎?

不一樣。從聯繫的角度講,任何兩個東西,都有聯繫,都有影響。但發生作用就不同了,就好像「化學反應」一樣。河水並沒有對漩渦發生這樣的「反應。」

或者可以直白的說,我不能對我自己發生作用。但我可以影響我自己。就是這個意思。

但我得承認,在哲學中,你要探討的東西,答案一定在你要探討的東西之外。而我們現在所探討的東西,不可能這個東西之外,因為他們是一個東西。即物質。只是有一種物質叫電磁波,但它還是物質範疇中,你如何脫離?

而且最致命的是,大家想過沒有,為什麼我上面說,引力場的範疇從宏觀來說是比電磁場範疇大的。就是因為引力是時空屬性,而電磁力不是時空屬性。

如果以引力與電磁場發生作用,相互依偎的話,就不會將電磁力納入四種基本力之一了。正是因為是相互獨立的,不發生作用,所以電磁力是基本力之一。他們是不能相互轉化的,不能把引力轉化成電磁力。但可以通過聯繫,納入到一個體系裡。愛氏的這個思路,沒有問題。

這樣解釋,大家應該就能茅塞頓開了。

我們的問題,永遠沒有最後一個。你還可以問:「那麼電磁場,電場,磁場為什麼以這樣的方式存在和運動?」

這個問題的回答,一定要回到量子力學中去尋找的答案。尤其是關於電荷的知識內容,

你還能問什麼問題? 比如還有這樣的我問題:「橘子可以產生電流,這是怎麼回事?」「雷電現象是怎麼回事?」

磁場可以產生電,橘子也有磁場?顯然我們不是這樣認為的。那麼你將如何回答。

顯然回答這個問題,就和我上面提到的「電荷」有關。而橘子發電,水果發電,雷電現象等等具體內容,我就不寫了。大家可以在網上找到具體答案。

摘自獨立學者,詩人,作家,國學起名師靈遁者宇宙物理科普書籍《變化》

交流互動:lingdunzhe。

相關焦點

  • 【知識點】電場,磁場
    m2/C2,Q1、 Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}2.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
  • 電場和磁場的相似概念
    電場和磁場有很多相似的概念,總結如下。
  • 實踐:修復人體的磁場、電磁場
    音頻課 · 筆記人體內存在著磁場和電磁場。
  • 記者實地檢測變電站與小電器「電磁輻射」 變電站電磁場強度低於...
    同樣,在對家家戶戶都經常使用的廚房家電微波爐進行檢測後顯示,電場強度為7.142伏/米,磁場強度為1.352微特;而剛剛打開運行的剃鬚刀的檢測結果為:電場強度11.22伏/米,磁場強度0.082微特,均比變電站內外的電磁場強度高出幾十倍。
  • 地球磁場—人類賴以生存的必須環境—第七章 電與磁
    §5 磁場和電場磁場和電場只是外表形式上的表達不同而已,它們並沒有什麼本質上的太大差別。所以,磁性體與磁性體之間的相互作用原理與上述那電荷之間相互作用的原理也是基本差不多的,而電荷在磁場中與磁場的相互作用,其原理在本質上也與上述原理基本相同。
  • 電磁場不能扭曲時空嗎?納粹鍾和費城實驗怎麼解釋?
    簡單的說扭曲時空後接下來的目標就是製造蟲洞了,畢竟像《星際之門》中的撥一下號就連通到宇宙另一端的誘惑實在是太大了,那麼從理論上來看,人類可以用電磁場來扭曲時空嗎?電磁場到底是個什麼東西?電磁場是由帶帶你粒子運動而產生的一種物理場,處於電磁場中的帶電粒子會受到電磁場的作用,兩者的關係可以用麥克斯韋方程組或者洛倫茲力定律來描述。
  • 2020年自考《電磁場與微波技術基礎》真題練習題
    自考電磁場與微波技術基礎是自考的一門公共課,小編整理了一些模擬試題及答案,供大家參考。1.已知某矢量與另一個已知非零矢量的矢積,則可能存在的該矢量有(      )A.1個 B.2個C.3個 D.不能確定2.電場由電荷產生,與(      )A.電介質無關 B.電介質有關C.靜磁場有關 D.恆定磁場有關3.理想電介質交界處的滿足(      )A.ε1=ε2, B.D2n-D1n
  • 電磁波的本質到底是什麼
    電磁場包含電場與磁場兩個方面,分別用電場強度E(或電位移D)及磁通密度B(或磁場強度H)表示其特性。按照麥克斯韋的電磁場理論,這兩部分是緊密相依的。時變的電場會引起磁場,時變的磁場也會引起電場。電磁場的場源隨時間變化時,其電場與磁場互相激勵導致電磁場的運動而形成電磁波。電磁波的傳播速度與光速相等,在自由空間中,為c=3×10^8m/s。
  • RMxprt在三相異步電動機中的2D電磁場分析
    文中以一臺三相異步電動機為藍本,分析RMxprt模塊在三相異步電動機的2D電磁場的應用。將實驗計算結果與有限元結果進行橫向對比,誤差僅0.366 2%,符合工程需要。AnsoftV12版本中,除了二維、三維電磁場計算外,還嵌入了RMxprt電機分析模塊,該模塊正是基於等效電路和磁路的計算方法。電場計算在一些高壓領域、絕緣材料領域、電機變壓器領域等都受到重視。電場作為電磁場的一個統一整體,相對於磁場計算來講,其發展稍顯緩慢。
  • 兩塊磁鐵之間產生的磁力,是靠什麼粒子來進行傳遞的?
    其中電磁力是在電磁場中帶電粒子之間的相互作用,無論是摩擦力、支持力、磁力,還是光線產生的輻射壓力,本質上都是組成物體的微觀粒子間帶有不同電荷時,所產生的相互影響表現出來的作用力,由於電磁力能夠滲透到我們生活的方方面面,因此它是我們觀察和認識這個世界最重要的一種力的作用形式。
  • 高考物理,電磁場中的勻速直線運動,受力分析居然可以這麼有趣
    高中物理的知識體系主要是:動力學(力學、運動學),功和能,動量和衝量,電磁學(靜電場、磁場、電磁感應、交變電流、恆定電流物理星空典例:質量為m,電量為Q的金屬滑塊以某一初速度沿水平放置的木板進入電磁場空間,勻強磁場的方向垂直紙面向裡,勻強電場的方向水平且平行紙面;滑塊和木板間的動摩擦因數為
  • 微波爐是什麼原理,為何能夠隔空快速加熱食物?
    在這小小的微波爐中,我們也並沒有發現它內部有什麼發熱裝置,甚至無需接觸內部面板,那麼它是如何「隔空」讓食物變熱的呢?這裡我們就來了解一下微波爐的加熱原理。什麼是熱?首先微波的的目標是將食物加熱,那麼什麼是熱呢?物體有多熱,我們通常用溫度表示,溫度的本質實際上是指物質內部原子的運動劇烈程度,溫度越高,內部原子的平均運動速率越大,熱運動越劇烈。
  • 磁鐵的吸引力是一種什麼力,靠什麼媒介來傳遞?
    引力的本質是質量對時空的扭曲,是比電磁力弱很多的力;而電磁作用力的本質是物體之間的電荷,通過帶電粒子與電磁場相互作用產生的力場。我們在日常生活中看到的所有力的現象,幾乎都是電磁作用力。如電力、摩擦力、彈性力、機械力等,聲波也是一種機械波,因此也屬於電磁作用力的表現。
  • 宇宙射線解釋了引起閃電的電場
    關於產生電場的新的實時信息可以從宇宙射線雨通過雷暴時形成的無線電波中獲得。這是一個國際物理學家小組研究了射電望遠鏡在電暴期間記錄的數據後得出的結論。研究團隊看到了帶電粒子產生的無線電發射的變化,計算機模型表明這是由於雷雲中強電場的偏轉所致。據衛星成像顯示,全世界每秒鐘大約有40次閃電。雖然大部分是無害的,但是雷擊會損壞建築物,甚至會殺死人。
  • 【物理】「磁場」知識點歸納
    (2)電流周圍有磁場(奧斯特)。安培提出分子電流假說(又叫磁性起源假說),認為磁極的磁場和電流的磁場都是由電荷的運動產生的。(3)變化的電場在周圍空間產生磁場(麥克斯韋)。2.磁場的基本性質磁場對放入其中的磁極和電流有磁場力的作用(對磁極一定有力的作用;對電流可能有力的作用,當電流和磁感線平行時不受磁場力作用)。