1,、目前人類已發(fā)現(xiàn)四種相互作用,其中電磁力描述的是電荷之間的相互作用,,在日常生活中,,我們能接觸到的真實力,除重力外,,其他的本質(zhì)上都是電磁力,;比如拉力,、彈力、摩擦力,、支撐力等等,。 在量子場論中,描述每種相互作用都有傳遞粒子,,比如強力的傳遞粒子是膠子,,弱力的傳遞粒子是w玻色子和z玻色子,引力的傳遞粒子是引力子(引力子還未被證實),,而電磁力的傳遞粒子是光子,。 我們知道,光子就是電磁波,,電磁波的頻率波段有非常寬的范圍,,可見光(400nm~760nm)只是非常狹小的一個波段。 我們?nèi)搜壑豢锤兄梢姽獠ǘ蔚墓庾?,實驗儀器可以檢測出所有波段的光子,;但是電磁相互作用的傳遞粒子,并非一般的光子,,而是“虛光子”,,虛光子不能直接觀測到。 由于量子力學中的不確定性原理,,虛光子具有動量和質(zhì)量的不確定度,,虛光子存在的時間極短,而且虛光子不滿足相對論能量三角形,。 虛光子的概念比較難理解,,它的性質(zhì)很多時候和實光子相似,比如沒有靜止質(zhì)量,,始終以光速運行等等,。 或許可以把虛光子看成一種數(shù)學處理的結果,在數(shù)學描述上虛光子比實光子多了一個虛數(shù)單位“i”,,在處理過程中虛光子和實光子遵循一樣的法則,,但是最終在計算可觀察量時,虛光子就會自動消失,。 就好比我們在使用復變函數(shù),,來計算一些實積分時,積分路徑雖然通過了復平面,,但是最終的積分結果,,虛數(shù)單位“i”會自動消失,,最終得到一個實數(shù)值,。 我的內(nèi)容就到這里,喜歡我們文章的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯,! 2,、 兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞,? 要來分析這個問題,,我們首先來了解下兩塊磁鐵之間的磁力是屬于什么力,那樣才能去了解這種力是通過什么方式來傳播的,! 一,、引力 引力是長程力,它是中基本作用力中最小的那個,,但在天體相互作用中,,引力則是最普遍的作用力!引力子是被認為用來傳輸引力的,,但迄今為止仍然在猜測中,,或者我們暫時也可以認為這是錯誤的,畢竟都沒有獲得公認,,在量子力學中,引力子的定義是:一個自旋為2,、質(zhì)量為零的玻色子,! 二、電磁力 為什么將磁和電統(tǒng)一了為電磁力,,因為這兩者是統(tǒng)一互相可以轉(zhuǎn)換的,,與引力一樣,電磁力也屬于長程力,,而這個對于我們?nèi)粘9ぷ髋c生活幫助最大,,幾乎所有的電動設備都是這個作用力在起著作用!而實現(xiàn)它作用力的媒介粒子就是光子,,因為這離不開電磁波,,而整個電磁波段其實就是光的不同波段而已,有的我們能看到,,有的則看不到,,而磁力就是我們看不見的那一類! 三,、弱相互作用力 弱相互作用靠費米子或玻色子傳遞的,,它是四種作用力中第二弱、作用距離最短的一種力,。它僅僅只作用于電子,、夸克層子、中微子等費米子,并制約放射性等作用,! 四,,強相互作用力 質(zhì)子與中子之間的核力即為強相互作用力,強相互作用力是四種基本力中最強的,,但它的作用距離很短,!傳遞強作用力的是膠子! 傳說中的水滴就是強作用力材料制成的表面,,無限細膩,,強度也許除了夸克星物質(zhì)外就它了,但這只是停留在科幻小說中,,希望我們未來也能制造出這種材料,! /3、為什么會有電磁相互作用,? 科學家發(fā)現(xiàn)了世界上存在著正負兩種電荷,,存在著摩擦起電,磁針偏轉(zhuǎn)等現(xiàn)象,。麥克斯韋方程組能很好地描述電磁相互作用,。更進一步,量子場論(Quantum Field Theory)的觀點告訴我們,,力的作用不是超距的,,所有的相互作用都是兩個物體交換一個媒介粒子而發(fā)生的,電磁力實際上就是交換光子,。我們有了新的觀點,,不再說電磁力了(事實上在分析力學的框架建立之后,'力'就不再是我們主要討論的內(nèi)容了),,但這只是觀點上的革新,,交換光子和電磁相互作用指的還是同一件事。 你依然可以繼續(xù)問,,為什么自然界里可以交換光子,?我們不知道。這需要更深層的物理 4,、電磁作用力靠什么傳遞,? 四大基本相互作用已經(jīng)全部發(fā)現(xiàn),可以說如果能將這四大力完全了解,,那么在一定程度上意味著人類科技向前邁出了一大步,。 在了解這四大力的時候,人們一直在思考這四大力是靠什么傳遞的,?通過不斷研究發(fā)現(xiàn)強相互作用靠膠子傳遞,,弱相互作用靠費米子或玻色子傳遞,,而電磁相互作用則是靠光子傳遞! 注意這里的光子并不是指通常意義上的光子,而是指虛光子,,因此磁鐵之間的感光紙是無法探測到虛光子的,。 5、 電場,,磁場,,電磁場的本質(zhì)是什么? 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(zhì)是什么,?” 是啊,他這一問我才想起來,,我們經(jīng)常問:“引力的本質(zhì)是什么,?”很少問其他三種力的本質(zhì)原因。 引力和電磁力都屬于長程力,,既然我對引力的本質(zhì)敢于說出自己的想法,,為什么電場,磁場的本質(zhì)卻沒有提,。 如此說來,,我確實應該增加這一章內(nèi)容。但我在量子力學科普書籍《見微知著》中提到過,,任何關于本質(zhì)的提問,其實都很嚴肅,,命題都不明確,。為什么呢? 本質(zhì)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(zhì)的嚴肅性。 在這里我不介紹關于電場,,磁場,,電磁場的定義了,前面的章節(jié)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(nèi)在聯(lián)系、相互依存的電場和磁場的統(tǒng)一體的總稱。隨時間變化的電場產(chǎn)生磁場,,隨時間變化的磁場產(chǎn)生電場,,兩者互為因果,形成電磁場,。 現(xiàn)在我們就是在問:“電場,,磁場,電磁場的本質(zhì)是什么,?” 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,然后是“長程力”,,然后是電磁波,,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(fā)射的震蕩粒子波,。 再來繼續(xù)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系》 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(zhì),電磁力是時空中物質(zhì)的一種基本力,,一種電磁現(xiàn)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(fā)力,。 綜合上面的觀點,,顯然引力波不會與電磁波發(fā)生糾纏和作用。也不會和電磁場發(fā)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(zhì)量物體偏轉(zhuǎn),。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(zhuǎn)嗎,?不就是引力對電磁波有作用嗎,?那么引力波和電磁波不也會發(fā)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(zhì),。引力波是時空的漣漪,說白了就是時空劇烈震蕩的表現(xiàn),,不是一種性質(zhì),。 性質(zhì)是與生俱來的,不管什么條件,,什么環(huán)境下都存在,。引力波出現(xiàn)和表現(xiàn)是需要條件的,對于它的探測更是難上加難,。所以引力波和電磁波是不發(fā)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(zhì)量。以光來說,,光是一種電磁波,,光也是一種質(zhì)量波。 那么大質(zhì)量天體使得光偏轉(zhuǎn),,是引力對質(zhì)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(zhì),,對凡是有質(zhì)量的物體都起作用,。那么光有質(zhì)量,引力自然就使得光偏轉(zhuǎn)了,。也就是說引力不認識你是誰,什么電磁波,,水波,,聲波等等,它不管你是什么,,只要你攜帶能量,,攜帶物質(zhì)就會對你產(chǎn)生引力作用。 可是這位同學還是不解:雖然它對質(zhì)量產(chǎn)生作用,,可是這些質(zhì)量波就是電磁波啊,。電磁波也明顯在引力的作用下偏轉(zhuǎn)了,。 答案繼續(xù):引力是對質(zhì)量產(chǎn)生引力作用,不對物質(zhì)的電磁性質(zhì)產(chǎn)生作用,。如果對電磁場,,電磁波的性質(zhì)產(chǎn)生糾纏和作用,那么電磁波理論就需要修改,。 我說引力是時空的性質(zhì),,時空又是一種能量時空。也就是凡是具有能量的物質(zhì)就會有引力作用,。 現(xiàn)在又說凡是具有能量的物質(zhì)就會有輻射,。然后引力也不與電磁波,電磁場發(fā)生作用,。那么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(zhì)區(qū)別的,。引力是引力,,電磁是電磁。 【引力】是時空性質(zhì),,是最根本的,。【電磁現(xiàn)象】是物質(zhì)性質(zhì),。 時空是由時間,,物質(zhì),空間構成,。 而單純的物質(zhì),,只能說受時間,空間的影響,。也就是說時空是電磁場發(fā)揮“活力”的舞臺,。從范疇角度來講,前者包含后者,,但其實現(xiàn)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么說的嗎,? “物質(zhì)告訴時空如何彎曲,,時空告訴物質(zhì)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,我反復強調(diào)時空的因素,。 所以至此,,其實電場,磁場,,電磁場的本質(zhì)就明了了,。它們的本質(zhì)是可以這樣描述的:電磁場是物質(zhì)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(xiàn)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(chǎn)生作用,。這很矛盾,,是的。產(chǎn)生影響和產(chǎn)生作用不一樣嗎,? 不一樣,。從聯(lián)系的角度講,任何兩個東西,,都有聯(lián)系,,都有影響。但發(fā)生作用就不同了,,就好像“化學反應”一樣,。河水并沒有對漩渦發(fā)生這樣的“反應?!?/p> 或者可以直白的說,,我不能對我自己發(fā)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(xiàn)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(zhì),。只是有一種物質(zhì)叫電磁波,,但它還是物質(zhì)范疇中,你如何脫離,? 而且最致命的是,,大家想過沒有,為什么我上面說,,引力場的范疇從宏觀來說是比電磁場范疇大的,。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(fā)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(fā)生作用,所以電磁力是基本力之一,。他們是不能相互轉(zhuǎn)化的,,不能把引力轉(zhuǎn)化成電磁力。但可以通過聯(lián)系,,納入到一個體系里,。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,,永遠沒有最后一個,。你還可以問:“那么電磁場,電場,,磁場為什么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,。尤其是關于電荷的知識內(nèi)容,, 你還能問什么問題? 比如還有這樣的我問題:“橘子可以產(chǎn)生電流,,這是怎么回事?”“雷電現(xiàn)象是怎么回事,?” 磁場可以產(chǎn)生電,橘子也有磁場,?顯然我們不是這樣認為的,。那么你將如何回答。 顯然回答這個問題,,就和我上面提到的“電荷”有關,。而橘子發(fā)電,,水果發(fā)電,雷電現(xiàn)象等等具體內(nèi)容,,我就不寫了,。大家可以在網(wǎng)上找到具體答案。 摘自獨立學者,,詩人,,作家靈遁者宇宙物理科普書籍《變化》 |
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