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从张祥前的统一场论（搜张祥前新浪博客可以搜到）出发，可以导出电场和磁场之间的关系，利用相对论也可以导出电场和磁场的关系。下面先来介绍相对论中电场和磁场之间的关系，然后介绍统一场论导出电场和磁场关系的导出过程，最后加以比较。 我们首先来介绍相对论导出的电场力和磁场力之间的关系。 在下图的直角坐标xyzO参考系S中，
处于O点的观测者甲发现在t=o时刻，电荷q1以匀速度V1沿x轴正方向直线运动，检验电荷q2以匀速度V2 = Vx +Vy + Vz沿任意方向运动。 相对论加电磁学认为：在观测者甲看来，q1和q2的相互作用力为 Fx = q2 Ex + q2(EyVy + VzEz) V1/ C² 1, Fy = q2 Ey （1- V1Vx /C²） 2, Fz = q2 Ez （1- V1Vx/C²） 3, 1,2,3,式中的Ex、Ey 、Ez为电荷q1在q2处产生的电场E在坐标系xyzO中的三个分量。 相对论认为q2 Ey（1- V1Vx/C²）和q2 Ez（1- V1Vx /C²）中与电荷q2速度相关的力q2 Ey V1Vx /C²和q2 Ez V1Vx/C²为磁场力， 用矢量叉乘表示B = V1 ×E/C²，可以把B理解为q1运动时候电场E变化产生的磁场，在观测者甲看来，q2受到q1产生的磁场作用力Fm可以表示为： Fm = q2V2×B 4， 对于式1，2，3，一个速度为V、电量为q的电荷在另外一个运动电荷附近运动，受到总的电磁场力F,可以用简洁的矢量式来表示， F = Fe + Fm = qE + qV×B 5， 上式一般称为洛伦茨力公式。 在相对于观测者甲以匀速度V1沿x轴正方向运动的参考系S'中，观测者乙认为q1静止，q2和q1之间仅有静电场力q2E'。
统一场论认为，场的本质就是物质粒子周围以柱状螺旋式运动的空间。 我们现在遇到第一个问题是：对于空间本身的运动我们如何定性、定量的去描述？ 一条直线，我们可以看则是由无数个点构成，一个平面我们也可以看则是由无数个点构成，同样道理，我们可以把三维空间看则是由许多个点构成，称之为几何点。描述这些几何点的运动，就可以定性、定量的描述出空间的运动。相应的几何点走过的路线可以叫几何线。 统一场论认为，物质粒子存在于空间中，会对周围空间施加影响，并且会同样的影响存在于空间中的物体。物质粒子的相互作用是通过变化的空间来实现。 物质粒子----变化的空间---物质粒子 我们知道，柱状螺旋式运动可以看则是直线运动和旋转运动的叠加。 一个物质粒子Q点，相对于我们观测者静止，周围空间旋转运动相互抵消，就像磁场的高斯定理，剩下的就是空间以光速C辐射式、直线向外运动。 带着牛顿动量思想，认为Q点有一个特殊的静止动量m'C，m'为Q点相对于我们静止时候的质量，统一场论认为m'的意思是Q点周围有多少个光速C的个数。 当Q点相对于我们以匀速度V直线运动时候，由于光速不变，Q点周围空间的运动速度---光速C在V方向上不变，在V的垂直方向变成了√(C² - v²)。这样，当Q点相对于我们以匀速度V运动时候，周围空间的运动速度可以用矢量C - V方便的表示。
统一场论认为，Q点的动量可以表示为P = m（C - V）,可以看出牛顿的动量公式P = m V是统一场论动量公式的一个分量。m为Q点相对于我们运动时候的质量。 当Q点附近存在着别的物质粒子，或者Q点相对于我们加速运动，都会对Q点周围空间的运动形式造成影响，结果是导致Q点的动量P = m（C - V）发生变化，Q点的动量P = m（C - V）随时间变化率反映出Q点受到的作用力。 将动量P = m（C - V）对时间t求导，就是Q点受到的力F， F = dP/dt = (C - V)dm/dt - mdV/dt = Cdm/dt - Vdm/dt - mdV/dt 6， 以上是统一场论的动力学方程。 Cdm/dt - Vdm/dt是质量随时间变化的力，简称加质量力，统一场论认为是电磁力，其中Cdm/dt 是电场力，是洛伦茨力F = Fe + Fm = qE + qV×B中的qE 。 Vdm/dt 是磁场力，是洛伦茨力中qV×B。 mdV/dt是牛顿第二定理中的惯性力，也是万有引力。电磁力和万有引力相互垂直，低速情况下，电场力、磁场力、万有引力相互垂直。
统一场论认为，物体在空间中存在和运动都会对周围空间施加影响，进而影响空间中存在的物体，物体是通过影响周围空间和在空间中运动来相互作用的，描述物体在空间中的运动和物体周围空间运动形式的变化情况就可以描述出物体的受力情况，电磁场力、万有引力都是运动造成的，都可以认为是惯性力。 在下图二维直角坐标系xyO中，电荷Q在某一个时刻出现在x轴上，以速度V沿x轴正方向运动。
运动的电荷Q会对周围空间中的P点施加影响。在相对论加电磁学中，P是一个运动的检验电荷，Q运动时候，P和Q之间有电磁相互作用力 Fy = q Ey （1- V Vx /C²） （7） 当Q相对于我们静止时候，只有电场力q Ey，q为P点电荷量，Ey为P点处由Q产生的沿y方向的电场，Vx为P点沿x轴的速度分量。 在统一场论中，一个运动电荷Q受到另一个运动电荷的作用力，这个作用力可以用Q点周围运动空间的变化情况表现出来。本来，这个电荷Q点周围空间时时刻刻以光速辐射式的在向外运动，受到另一个电荷的作用，Q点周围空间的光速运动形式将受到影响而发生改变，这种改变形式就是Q点受到的力。 以上图为例，统一场论认为Q点周围空间都以光速运动，P点所在的电场就是P点所在的空间相对于Q点以光速运动形成。 在统一场论中，我们把P点换成Q点，P点所在的位置换成一个几何点。当Q电荷（质量为m）和别的电荷相互作用时候，Q受到的作用力可以用Cdm/dt - Vdm/dt表示，把它和（7）式相比较，可以认定： Cdm/dt = q Ey （8）
(9)式化简为
上式中Vx在相对论加电磁学中被看则为检验电荷沿x轴的速度，在统一场论中被认为电荷周围几何点的运动速度，统一场论认为几何点的速度是光速C，这样的话，相对论、统一场论的看法如果都成立的话，应该有下式成立：
化简上式，得： Cdm/dt = q Ey 和（8）式一模一样，这个证明了统一场论和相对论、电磁学的看法是相容的。 作者 张祥前 安徽庐江县郭河镇北圩村人 mailto:电è¯05657968515QQ1105974776邮箱zzqq2100@163.com 严禁剽窃，剽窃着将受到有史以来最严厉的谴责 |