電磁學(xué)的一種新的解釋——電磁空間

1、電磁學(xué)的一種新的解釋電磁學(xué)的一種新的解釋 電磁空間電磁空間 胡凌志胡凌志 車韶車韶 （物理一班）（物理一班） 內(nèi)容概要：1. 想法的由來(lái)。想法的由來(lái)。2. 一些概念。一些概念。3. 與經(jīng)典理論的符合。與經(jīng)典理論的符合。4. 解釋解釋A-B效應(yīng)。效應(yīng)。5.理論的美與缺陷。理論的美與缺陷。1.電磁空間想法的由來(lái)。*對(duì)電磁相互作用本質(zhì)的探索對(duì)電磁相互作用本質(zhì)的探索*對(duì)物理學(xué)中內(nèi)在聯(lián)系的歸納對(duì)物理學(xué)中內(nèi)在聯(lián)系的歸納*對(duì)電磁學(xué)中疑難問(wèn)題的思考對(duì)電磁學(xué)中疑難問(wèn)題的思考 2.電磁空間中的一些概念。電磁空間中的一些概念。電場(chǎng)管與磁場(chǎng)管電場(chǎng)管與磁場(chǎng)管 電場(chǎng)管是沿著電場(chǎng)方向的一束電場(chǎng)線，電場(chǎng)管是沿著電場(chǎng)方向的一束

2、電場(chǎng)線，它的通量是一定的，基本的。但是當(dāng)電它的通量是一定的，基本的。但是當(dāng)電場(chǎng)變化時(shí)它的形態(tài)會(huì)發(fā)生改變，并且也場(chǎng)變化時(shí)它的形態(tài)會(huì)發(fā)生改變，并且也能移動(dòng)！磁場(chǎng)管的定義與電場(chǎng)管完全對(duì)能移動(dòng)！磁場(chǎng)管的定義與電場(chǎng)管完全對(duì)應(yīng)。應(yīng)。 E電場(chǎng)管電場(chǎng)管電磁空間電磁空間 在電磁空間里，磁場(chǎng)產(chǎn)生局部的旋轉(zhuǎn)，在電磁空間里，磁場(chǎng)產(chǎn)生局部的旋轉(zhuǎn)，電場(chǎng)產(chǎn)生局部的平動(dòng)加速。所以電磁場(chǎng)電場(chǎng)產(chǎn)生局部的平動(dòng)加速。所以電磁場(chǎng)與力學(xué)中的兩種非慣性系相對(duì)應(yīng)。而電與力學(xué)中的兩種非慣性系相對(duì)應(yīng)。而電荷起到與質(zhì)量一樣感受慣性力作用荷起到與質(zhì)量一樣感受慣性力作用!核心的對(duì)應(yīng)法則：核心的對(duì)應(yīng)法則：磁場(chǎng)管磁場(chǎng)管=轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)電場(chǎng)管電場(chǎng)管=加加速平動(dòng)速

3、平動(dòng)3. 與經(jīng)典理論的符合。與經(jīng)典理論的符合?？评飱W利力科里奧利力-洛侖茲力洛侖茲力 利用利用 得到了熟悉的公式得到了熟悉的公式:角加速度角加速度-渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng) 角加速度產(chǎn)生的慣性力角加速度產(chǎn)生的慣性力: 利用利用得到得到渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng)對(duì)電荷的作用對(duì)電荷的作用:用經(jīng)典理論計(jì)算用經(jīng)典理論計(jì)算: 將磁場(chǎng)管截面看成圓形，則由電磁感應(yīng)將磁場(chǎng)管截面看成圓形，則由電磁感應(yīng)定律定律 : 而而 磁場(chǎng)管的半徑基本不變所以磁場(chǎng)管的半徑基本不變所以: : 于是于是:平動(dòng)的慣性力平動(dòng)的慣性力-電場(chǎng)力電場(chǎng)力 由由 以及以及 得到熟悉的公式得到熟悉的公式:電場(chǎng)變化產(chǎn)生磁場(chǎng)電場(chǎng)變化產(chǎn)生磁場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度的變化本質(zhì)是電場(chǎng)管

4、的形狀變化電場(chǎng)強(qiáng)度的變化本質(zhì)是電場(chǎng)管的形狀變化qvfE減小圖6 在我們的定量計(jì)算中我們發(fā)現(xiàn)了下面這在我們的定量計(jì)算中我們發(fā)現(xiàn)了下面這個(gè)與相對(duì)論很相似的式子個(gè)與相對(duì)論很相似的式子: 這個(gè)這個(gè)v= 到底與點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)的速度有到底與點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)的速度有什么聯(lián)系，它與電場(chǎng)的傳播速度有什么什么聯(lián)系，它與電場(chǎng)的傳播速度有什么聯(lián)系，以及一個(gè)電磁空間中的加速度與聯(lián)系，以及一個(gè)電磁空間中的加速度與它一合成是怎么定量表達(dá)的，我們一時(shí)它一合成是怎么定量表達(dá)的，我們一時(shí)對(duì)這些問(wèn)題難以解釋。對(duì)這些問(wèn)題難以解釋。 加加速度產(chǎn)生了角速度加加速度產(chǎn)生了角速度!物理的理解物理的理解: 容易接受容易接受大膽的猜想大膽的猜想:有些幻想

5、有些幻想,但也有可能但也有可能va圖7 圖8庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律(繼承了電場(chǎng)線的性質(zhì)）繼承了電場(chǎng)線的性質(zhì)） 由電場(chǎng)管的定義由電場(chǎng)管的定義,在同一根電場(chǎng)管中在同一根電場(chǎng)管中,電電通量是一個(gè)不可分割的定值通量是一個(gè)不可分割的定值. . 于是于是: :又又: :所以所以: : S2S1q電場(chǎng)管圖5磁場(chǎng)高斯定律磁場(chǎng)高斯定律(磁單極子不存在磁單極子不存在) 在電磁空間中磁單極子不存在在電磁空間中磁單極子不存在!磁單極子圖9B它們產(chǎn)生的電磁空間的旋轉(zhuǎn)方向在接觸面上是相反的 電荷電荷:孤立奇點(diǎn)孤立奇點(diǎn)磁單極子磁單極子:非孤立奇點(diǎn)非孤立奇點(diǎn)我們的預(yù)言我們的預(yù)言:科里奧利力科里奧利力 洛侖茲力洛侖茲力角加速度角加速

6、度 渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng)離心力離心力 ?力學(xué)中離心力力學(xué)中離心力:對(duì)應(yīng)到電磁空間對(duì)應(yīng)到電磁空間:r很小f很小到現(xiàn)在為止到現(xiàn)在為止,經(jīng)典的電磁學(xué)已經(jīng)經(jīng)典的電磁學(xué)已經(jīng)被我們重新解釋清楚了被我們重新解釋清楚了,電磁空電磁空間理論揭示了電與磁的本質(zhì)間理論揭示了電與磁的本質(zhì).4.用電磁空間理論解釋用電磁空間理論解釋A-B效應(yīng)效應(yīng)。在在A-B效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，由于效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，由于螺線管的存在軸向等效電流螺線管的存在軸向等效電流將產(chǎn)生磁場(chǎng)，以及正常的漏將產(chǎn)生磁場(chǎng)，以及正常的漏磁。磁。實(shí)驗(yàn)者在排除這些磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)者在排除這些磁場(chǎng)的干擾時(shí)沒有考慮到這種新的干擾時(shí)沒有考慮到這種新的磁場(chǎng)力的存在，的磁場(chǎng)力的存在，有可能正有可能正是這種力使得衍射現(xiàn)象得已是這種力使得衍射現(xiàn)象得已發(fā)生發(fā)生。 5.理論的美與缺陷。力學(xué)與電磁學(xué)在深層次上的統(tǒng)一力學(xué)與電磁學(xué)在深層次上的統(tǒng)一電與磁的本質(zhì)就是自然界中兩種非慣性電與磁的本質(zhì)就是自然界中兩種非慣性系系與經(jīng)典理論很好的符合與經(jīng)典理論很好的符合,堅(jiān)持了近距作用堅(jiān)持了近距作用可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的正確性可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的正確性在理論中，由于想象力的局限和數(shù)學(xué)能在理論中，由于想象力的局限和數(shù)學(xué)能力的限制，我們?cè)谀承┑胤秸f(shuō)的有些感力的