前一段时间，董银立与沈建其就“力是否会随着选择的参照系改变而存在或不存在”进行了辩论，逆子也在最近发表了自己的见解。我这次就来写写这方面的东西供大家分析。

在电磁学中，专门讲解过静电场与静磁场的理论以及库仑力与磁力的计算公式，二者的数学公式与万有引力公式具有相同的表现形式，仅仅是系数不同。静电场既可由正电荷单独产生，也可由负电荷单独产生，也可以由二者共同产生。但静磁场却找不到只具有一个磁极的物质，必定是由一对或若干对N、S磁级来形成，静磁场永远是磁力线封闭的场。这样，在人们知道变化着的电场一定要伴随着另一个磁场产生，而变化着的磁场也一定要伴随着另一个电场产生的时候，已经认识到磁场并不是独立于电场的另外一种性质的作用现象。静磁场实际上是由稳定变化的电场所产生，电子绕原子核转动的物质结构一旦不在各个方向上以均匀方式表现出来时，就会在某一个方向上突出表现出“磁性”的特点。这样，人们完全可以理解磁场只是电场强度发生变化时所表现出来的作用形式。从能量交换和遵守能量守恒的思想来进行考虑，当电场强度发生变化表现出磁场作用时，在净电场（注意这里使用的不是静电场名称）方面的作用就会相应的减少。大家可以参考“机械能守恒”现象，动能加势能等于常数，一个增加，另一个就减少。那么，是否因为电场作用与磁场作用在本质上是一回事，相互可以“协变”（我理解为“合协变化”），在自然世界中发生的电磁作用，就会随着人为选择的参照系改变而改变呢？

爱因斯坦在提出他的相对论之时，曾经以磁铁与导体间的相对运动作为例子：磁铁运动、导体静止，或是导体运动、静止磁铁，产生的结果完全一样，于是认为用于观察研究的参照系可以任意选择。就爱因斯坦举出的例子来说，似乎能够支持他的结论。问题是，这不是可以代表所有电磁现象的例子。董银立提出的“双电荷实验”，如果只是在双电荷相对于背景物质和它们自身进行观察分析，人们也许根据现有的电磁理论作出的分析与实验结果完全一致。但如果用于观察双电荷是否运动的参照物是另外的“中性”运动物，譬如让沈建其先生在实验室内走动，以沈先生作为观察参照系的建立原点来进行分析，双电荷之间客观存在相互作用是否真的就发生了相应的改变呢？怎么来判断所做的分析符合事实呢？

我另外给出一个类似于“双电荷的实验”，先将两个首尾连通的圆环导线水平分开，平行固定在空中，要求两个圆环导线与四周保持绝缘。然后分别给两个圆环导线施加上静电荷，关于静电荷的产生方式早已是成熟技术，这里就不做说明了。这时，在与两个圆环导线保持静止的背景物质参照系来观察，两个圆环导线之间只存在电场力的作用。当人们让两个圆环导线同时转动起来进行观察时，两个圆环导线之间将存在电磁力的作用。注意：电荷在导线内的运动速度很小，通电时，电子在铜导线内的运动速度只达到每秒十几厘米的数量级。所以，让圆环导线转动时，导线上的电荷将跟着导线一起转动。如果不放心，可以将圆形导线改成绝缘材料，将电荷以驻极体的方式固定在它上面。在两个圆环导线与背景物质参照系（地面）保持静止或进行转动的情况下，人们都可以在相对静止的圆环导线之间和在地面参照系中作出的分析，用相对论将二者“等效” 起来。

现在让两个圆环导线与背景物质参照系（地面）继续保持静止，我们让沈先生绕着圆环导线跑动，以沈先生作为观察分析的参照系原点，在此情况下，两个圆环导线存在的是纯粹的电场力作用呢？还是电磁力作用？显然，如果一直使用的是两个带电园环线圈，人们将无法判断沈先生作出的理论分析是否属实。故此，我们把两个带电园环线圈去掉其中的一个，改用一片很薄的很容易被磁化，磁化后还能够具有剩磁的铁质物来代替去掉的带电园环线圈，再重复上面的实验。

当圆形薄片铁质物与圆环导线相对于地面同时转动起来时，圆环导线上的转动电荷将产生磁力作用使薄片铁质物磁化。而在圆形薄片铁质物与圆环导线之间进行观察时，由于处于相对静止之中，圆环导线上的电荷只能使薄片铁质物正对着圆环导线的一面感应出异性电荷，背面感应出同性电荷。将薄片铁质物取下检查，因铁质物本身导电，原来在两面感应出的正副电荷将中和掉，不显示出任何带电痕迹。可是，如果是在磁力作用下发生的磁化将以剩磁方式保存下来。人们可以根据薄片铁质物是否被磁化，判断出在那一个参照系中作出的分析符合事实。

大家很容易想象得到，如果让圆形薄片铁质物与圆环导线与背景物质参照系（地面）继续保持静止，我们让沈先生或弄一只“超级猪头”来绕着圆环导线跑动，无论他们跑得多卖力，以沈先生（或“超级猪头”）作为观察分析的参照系原点，圆环导线也不会产生出磁力使圆形薄片铁质物磁化。不信的话，沈先生和“超级猪头”可以自己去实验一番，“体验生活”后就不会嘴硬了。

根据以上事实，相对论究竟应该如何去进行正确的运用呢？

Ccxdl  2002年10月19日