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相对概念在场运动中的应用 关键字:场，无源场，场运动，光速，相对 1 场分为变场和不变场，场分为有源场和无源场。场还可以分为运动的场和静止的场。 一个运动的场不会无缘无故的静止下来；一个静止的场不会无缘无故的运动起来。或许我们应该把惯性定律推广到场。就是说场也具有惯性。 2 先说一下有源的电场。大多数物体都是带电的。通常不带电的物体不是绝对不带电，而是两种电荷中和。两种电荷矢量和为零，物体显示为不带电。宏观上的，微观上的物体，包括中子，都可以认为是带电的。电荷产生电场，因此我们可以认为几乎所有的物体都是带电场的。 一般情况下，有源的物体与场是不分离，因此，物体的运动在场的角度描述就是场的运动。 运动的电子产生磁场，用场描述就是运动的电场产生磁场。 物体的运动是相对于另一物体说的，在场来说，场的运动是相对于另一个场来说的。电场的运动也是相对于另一个电场说的。 描述物体的运动需要选择参考系。物体的运动是相对于参考系的运动，电场的运动也是相对于参考系的运动。通常不带电的物体不是绝对不带电 ，而是两种电荷中和 。因此可以认为所有的参考系都是带电的。电荷产生电场。电场的运动是相对于参考系的运动 ，也是相对于另一个电场的运动。 物体的运动是相对。相对的概念推广到场中，那么场与场之间运动也是相对的。 3绝对静止的物体是不存在的，那么有源的电场也不是绝对静止的，所有的有源的电场都是运动的。 所有的参考系都是平等的，我们可以任选一个物体作为参考系。我们可以任选一个电场描述另一个电场。（例如电子） 假设一电场是相对静止的，另一个电场相对这个电场是运动的。那么在另一个电场看来，这个电场就是运动的。另一个电场可能觉得自己是静止的。 （1）假设一电场是相对静止的，另一个电场相对这个电场是运动的。 那么另一电场就产生一个磁场。（2）在另一个电场看来，这个电场就是运动。那么这个电场产生一个磁场。（1）中如果另一电场产生磁场 是顺时针方向，磁场强度B;那么（2 中在另一个电场看来，这个电场就是运动，就会产生一个磁场强度B ，逆时针方向的磁场。就是说产生的磁场方向不一样。这是两个完全相反的磁场。 参考系描述物体的运动其实是参考系与物体的运动差或说速度差，那么在场的观点看，电场描述电场的运动其实就是两个电场的运动差。 其中一个电场的运动产生的磁场，也可以看成两个电场的运动差产生的磁场, 不过对磁场的描述不同。（如果顺时针方向磁场称为正磁场，逆时针方向磁场成为负磁场。)在其中一个电场看来，另一个电场产生的是正磁场，那么在另一个电场 看来，这个电场产生的就是负磁场。只有参考系电场与被描述物体电场相同的时候，描述的磁场强度才相同。当两个物体的电场不同的时候，相互描述产生的磁场强度也不同。因为磁场强度与电场运动的速度成正比，与电场的强度成正比。即B=xEV.（这样究竟哪个物体的电场产生的磁场就变成相对的了。理论得出这样的结论，我们不免要问，难道相对性原理真的在电磁现象中也成立吗？相对运动的概念在电场中也成立吗？当然，以上都是假设相对性原理正确推出的。） 4不受力的物体不存在，那么惯性系是不存在的，所有的物体都是非惯性系。在惯性系中变速运动的电场产生磁场。相对性原理推广到一切参考系，那么惯性系中受力加速运动的电场与非惯性系中受惯性力加速运动的电场等效。我们得出一个在惯性系中静止的电场，在一个变速运动的电场看来就会产生电磁波。这样电磁波的产生就是相对的了。在一个静止的电场A看来，另一个静止的电场B是不会产生磁场的；在另一个变速的电场C看来，静止的 电场B是运动的，而且变速运动，那么 电场B 就会产生不均匀变化的磁场，产生电磁波。（虽然推出电磁波是相对的这个结论，但是电磁波真的是相对而言的吗？电磁现象真的适用广义相对性原理，等效原理吗？) 5说一下电磁波中的无源场，无源场通常是静止场。光与电磁波其实是波，有波的一个性质，那就是波上的每一点都是不动的。就是说波上任一点电磁场都是一个无源静止的电磁场。 无源场有运动的吗？我们知道真空有两种，一种与参考系静止的，一种与参考系运动的。例如在一个参考系看来真空是不动的，但真空管相对于参考系是运动的，那么真空管中的真空相对于这个参考系就是运动的。这样在真空管中传播的光，光上任一点的电磁场相对于真空管外的真空来说就是运动的。一般来说，介质的运动（介质相对于参考系运动）对于光在其中的传播速度没有影响，光上的任一点，或说介质上任一点的电磁场都是不动的，这是相对于介质说的；但由于介质相对于参考系运动的，所以光上的任一点，或说介质上任一点的电磁场 相对于参考系或者说参考系描述的空间是运动的。光上任一点的电磁场，是否运动可以相对而言。无源场一边是不动的，但可以相对运动。包括观察者的运动和光传播介质的运动。这样无源场与观察者间的空间间隔或说空间，就会通过观察者的运动造成改变，从而造成观察者与无源场的相对运动。光上任一点的电磁场 与介质是相对不动的，（假设介质的运动对此没有影响），那么介质的运动就会造成光上任一点的电磁场 与观察者间空间间隔的变化，从而造成观察者与无源场的相对运动。 对于介质的运动对光的传播速度有没有影响，根据裴索实验应该有一点。 (此文对于电场的运动是否造成像相对论描述的那样的变化，没有涉及到。但这不影响一个运动的电子在另一个参考系看来是静止的，一个运动的电场在另一个参考系看来是静止的电场。） 6在力学中，一个不受力的物体在在非惯性系中看来就是受力的。类比于此，一个静止的电场是不产生磁场的，在运动的电场看来，静止的电场是运动的，产生一个类似真磁场的磁场。变速运动的电场产生变化的磁场，产生电磁波，那么在变速运动的电场看来静止的电场变速运动，产生一个类似真的变化的磁场 的变化的磁场 ？产生一个与真电磁波一样性质的电磁波？ 7当惯性系不存在的时候，所有的物体都是非惯性系的时候，就是说所有的有源电场都受力变速运动，那么所有的电场都受力变速运动产生电磁波。通常我们说的惯性系是类似惯性系，是非惯性系中的一部分。一些静止或匀速直线运动的物体是加速度相同的物体，这样物体由于受力保持加速度一样，加速度相互抵消，变成物体不受力保持静止或匀速直线运动。就是说有源电场都是变速运动的，相互静止或匀速运动的电场只是加速度相互抵消 的变速运动的电场。这样，变速运动的电场产生变化的磁场就变成，匀速运动的电场产生不变的磁场；或相互静止的电场不产生磁场。 另外，变速运动的电子产生电磁波是理论推出和实验都验证了吗？ 吴兴广2013-3-18 21:53:19 参考文献:【1】《电子自旋与等效原理的融洽度》百度文库小马吃鱼；【2《真空是一样的吗》百度文库小马吃鱼 |