物理学的物理大综合-挑战相对论-西陆网

[楼主] [91楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2013/06/27 09:44

第七节太阳黑子的起源
一、什么是太阳黑子
最常见的太阳活动是太阳黑子。太阳黑子是太阳表面灼热气体的巨大漩涡，内部气体的运动速度达2000米/秒。它的温度约4500摄氏度。太阳黑子由暗黑的本影和在其周围的半影组成，形状变化很大，最小的黑子直径只有一千公里左右，没有半影，而最大的黑子直径比地球的直径还大几十倍，可达20万公里。一个发展完全的黑子由较亮的半影围绕着暗黑的本影组成，形状很不规则，以椭圆形居多。它们经常成对或成群出现，在日面上移动、发展直至消失。黑子的寿命长短不一，短的只有几小时，少数长的可超过一年，平均寿命为1～2个月。
为什么说太阳黑子是一团炽热气团的涡流？其理由是：
1、许多黑子的相片上有涡旋结构。
2、太阳黑子总是伴随着很强的磁场。1908年美国威尔逊山天文台的天文学家海尔通过光谱线的塞曼效应首次测到太阳黑子的磁场。一般说来太阳黑子具有三、四千高斯的强磁场。
太阳表面灼热气体的巨大旋涡可以看成是一个巨大的旋转体，巨大的旋转体如带电就一定会形磁场，因此黑子一定有很强的磁场，目前没有发现不带磁场的黑子。黑子本影中心场强约0.2～0.4特斯拉，在半影与太阳光球的边界附近逐渐减少至0.1～0.15特斯拉。因此从太阳黑子有磁场就可判断太阳黑子是一个漩涡。
3、带电的太阳表面灼热气体的巨大漩涡会带动空间中的以太，产生一个巨大的以太的涡旋，请注意，这个巨大的以太的涡旋——强磁场是由太阳表面灼热气体的巨大漩涡产生的，因此，太阳表面灼热气体的巨大漩涡的动能变成了巨大的磁场能，使得太阳表面灼热气体的漩涡动能减少了。因此，太阳表面灼热气体漩涡的分子运动就比太阳上其它地方分子运动要慢一些，温度也就会低一些，当然也就会变黑一些。这也就是太阳黑子为什么会黑一些的根本原因。同时黑子越大，它所带动而产生以太的涡旋也越强，磁场也就会越强。实际观测正是这样的，大黑子的磁场强度可达0.4特斯拉。
4、太阳的内部运动越剧烈，产生的漩涡也就越剧烈，产生黑子也越多。因此黑子越多，太阳活动也就越烈，从而整个太阳越亮。这与观测是一致的，因为已观察到太阳上黑子高峰期比低峰期亮度增加0.1%。从黑子越多不是太阳活动越弱，而是太阳活动越强，就从另一个侧面说明太阳黑子是太阳上的飓风更加合理。
二、太阳黑子的基本规律
太阳黑子很少单独活动。常常成群出现。活动周期大约为十一年。一个发展完全的黑子由较暗的核和周围较亮的部分构成，中间凹陷大约500千米。黑子经常成对或成群出现，其中由两个主要的黑子组成的居多。位于西面的叫做“前导黑子”，位于东面的叫做“后随黑子”。一个小黑子大约有1000千米，而一个大黑子则可达20万千米。
通过长期的观测，人们还发现太阳黑子在日面上的活动随时间变化的纬度分布也有规律性。一开始，几乎所有的黑子都分布在±30°的纬度内，太阳活动剧烈时，它往往出现在±15°处，并逐步向低纬度区移动，在±8°处消失。在上一个周期的黑子还没有完全消失时，下一个周期的黑子又出现在±30°纬度附近。如果以黑子的纬度为纵坐标，以时间为横坐标，绘出的黑子分布图很像蝴蝶，因而称作蝴蝶图。许多专家对蝴蝶图的含义进行了研究，但是直到现在还没有确定的结论。
太阳黑子活动呈周期出现，两次极大黑子间的间隔平均为11.2年，叠加有一个为期80年的低幅度的周期。在黑子群周围常出现耀斑，发出的辐射和粒子同地球磁场和电离层相互作用会使地球上的短波无线电通讯中断并出现极光。
一般说来，在一个黑子群中，都有两个较大的黑子，即位于西面的前导黑子和位于东面的后随黑子。测量表明这两个黑子的磁场极性往往相反，如果一个是N极，另一个就是S极，这种黑子群称为双极群。如为黑子群很大，结构特别复杂，则其中黑子的磁极性杂乱无章，毫无规则，这样的黑子群称为多极群。偶尔在日面上也会出现孤零零的一个黑子，只有一个磁极，这叫做单极群。
在大量观测结果的基础上，海尔特别注意双极黑子群在是面上的分布特点。如果以太阳赤道为界，把双极群按南北分开研究，海尔发现三条非常有趣的规律：
1、在同一个半球内，双极群的磁极性分布是相同的。例如在北半球，一个双极群的前导黑子磁极为N，后随黑子的磁极性一定为S，则所有其它双极群的极性分布也都如此。
2、不同半球内双极群的的极性分布恰恰相反。如上例，在南半球，一个双极群的前导黑子磁极一定为S，后随黑子的磁极性一定为N，所有其它双极群的极性分布也都如此。
3、在太阳活动的每个11年的周期过程中，双极群的这种分布规律保持不变。而当下一个11年周期开始后，太阳整体磁场反转，双极黑子群的磁极性分布规律也恰好与上一个11年周期完全相反。
三、以太涡旋和旋转体磁效应的铁证
太阳黑子为什么有以上的三条规律呢？其根本原因是自转的太阳对其上涡旋产生了科里奥利力。
美国麻省理工学院机械工程系的系主任谢皮罗教授敏锐地注意到：每次放掉洗澡水时，水的漩涡总是向左的旋的，也就是逆时针的。他认为这并非偶然，而是一种有规律的现象。1962年，他发表论文，认为这漩涡与地球自转有关。如果地球停止转动的话，拔掉盆的塞子，水不会产生漩涡。由于地球不停地自西向东旋转，而美国处于北半球，地球自转产生的科里奥利力便使洗澡水朝逆时针方向逆转。
谢皮罗认为，北半球的台风都是逆时针方向旋转，其道理与洗澡水的漩涡是一样的。他断言，如果在南半球，则恰恰相反，台风和洗澡水将按顺时针形成漩涡，在赤道则不会形成漩涡。世界各地的试验结果表明，谢皮罗的论断完全正确。
只要把太阳黑子看成是太阳上的飓风；把磁北极在上的太阳黑子看成是太阳带正电时逆时针旋转的太阳台风，把磁南极在上的太阳黑子看成是太阳带负电逆时针旋转的太阳台风。
太阳磁场为什么会多次反转？这里提出一个假设。设想整个太阳是带电的，太阳磁场是由太阳的旋转所产生的。太阳所带的电荷的电极性作周期为11年的变化，太阳磁场的极性也随着电荷的电极性的变化一起多次反转。这样一来，海尔发现的三条规律就完全可以用谢皮罗的理论解释得清清楚楚。
1、带正电的太阳按逆时针方向自转，在太阳北半球，有一团炽热气团向下运动，太阳的自转便会产生一个科里奥利力，形成一个逆时针的漩涡，也就是一个磁极性为N的太阳黑子。考虑到太阳黑子的纵向运动的落后趋势，这个逆时针的漩涡便会向后弯曲。又由于异性磁极会互相吸引，这个逆时针向后弯曲的漩涡又会浮起，炽热气团浮起时，科里奥利力方向相反，漩涡的方向也由逆时针变成顺时针方向，其磁极性为S。总的来看，形成一个马蹄形的漩涡。就象一个蹄形磁铁。这就是一个双极群的前导黑子和后随黑子的产生过程。其它所有双极群的太阳黑子极性和产生也都是如此。
2、不同半球内双极群的极性分布恰恰相反，因这太阳的磁核自转产生的科里奥利力相反。在太阳南半球，一个双极群的前导黑子磁极一定为S，后随黑子的磁极性一定为N，所有其它双极群的极性分布也都如此。
3、在太阳活动的每个11年的周期过程中，由于太阳自转的方向不变，双极群的这种分布规律当然保持不变。而当下一个11年周期开始后，太阳整体带电极性反转，磁场也反转，太阳自转产生的科里奥利力相反，双极黑子群的磁极性分布规律当然也恰好与上一个11年周期完全相反。
因此，太阳黑子是以太涡旋和旋转体磁效应存在的铁证。

[楼主] [93楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2013/06/28 20:19

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此表达式为回磁效应的理论基础。负号表示M和P的方向相反。测定磁力比因子g的值，可以确定磁矩同电子自旋或轨道运动的贡献程度。由各种回旋磁效应实验的结果可知，铁磁物质的g值为1.85—2.0，由此得到结论：所有铁磁物质的磁矩主要由电子自旋贡献，而不是由电子的轨道运动贡献。
由磁力比ge/2me可以求得对应于磁体转动时发生的角动量变化。
回旋磁效应是测量磁力比因子g值的主要方法，其中有著名的爱因斯坦-德哈斯效应。
对应于磁体整个晶格的角动量改变，根据角动量守恒原理，磁棒系统角动量是不变的，于是自旋、轨道和晶格的角动量改变量之和为0。
在这里我们可以清楚地看到，磁场方向的变化可以导致磁棒系统角动量的变化，只有把磁场作为一种以太的涡旋来看待，磁场方向相反就是以太涡旋的方向相反，回磁效应中的磁棒系统角动量的变化就能得到合理的解释。
与以太的涡旋相关还有畴壁共振、磁畴自然共振、旋磁性和各种磁共振。这里就不再深入讨论了。
二、磁湍流
由于以太是一种流体，流体运动时会产生层流和湍流。以太也不例外，当磁场强度较小时，以太形成一个涡旋，可以看成是磁层流。当磁场强度大到一定程度，以太的涡旋就会被破坏，形成一团以太的湍流。我们称为磁湍流。磁湍流的特点是，在那里，电磁体系全部失效。磁湍流实际上是存在的，特举二例加以说明。
1、太阳耀斑与磁暴
太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动。一般认为发生在色球层中，所以也叫“色球爆发”。其主要观测特征是，日面上（常在黑子群上空）突然出现迅速发展的亮斑闪耀，其寿命仅在几分钟到几十分钟之间，亮度上升迅速，下降较慢。特别是在太阳活动峰年，耀斑出现频繁且强度变强。
太阳耀斑一旦出现，是惊天动地的大爆发。这一增亮释放的能量相当于10万至100万次强火山爆发的总能量，或相当于上百亿枚百吨级氢弹的爆炸；而一次较大的耀斑爆发，在一二十分钟内可释放1025焦耳的巨大能量。
除了日面局部突然增亮的现象外，耀斑更主要表现在从射电波段直到Ｘ射线的辐射通量的突然增强；耀斑所发射的辐射种类繁多，除可见光外，有紫外线、X射线和伽玛射线，有红外线和射电辐射，还有冲击波和高能粒子流，甚至有能量特高的宇宙射线。
耀斑对地球空间环境造成很大影响。太阳色球层中一次爆炸，地球大气层随后会出现各种反应。耀斑爆发时，发出大量的高能粒子和以太的湍流，当它们到达地球轨道附近时，往往会产生磁暴，这种以太的湍流会使各种电磁操纵机构及其电磁仪表失灵，严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全。当耀斑辐射和以太湍流来到地球附近时，辐射会与大气分子发生剧烈碰撞，破坏电离层，以太的湍流使得电磁波无法通过或反射，失去传递无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信，以及电视台、电台广播，会受到干扰甚至中断。耀斑发射的高能带电粒子流和以太的湍流与地球高层大气作用，还会产生极光，并干扰地球磁场而引起磁暴。
例如，第二次世界大战时，德国前线战事吃紧，后方德军司令部报务员布鲁克正在繁忙地操纵无线电台，传达命令。突然，耳机里的声音没有了。他检查机器，电台完整无损；拨动旋钮，改变频率，仍然无济于事。结果，命令无法传达，德国像群龙无首似的陷入一片混乱，战役以失败而告终。布鲁克因此受到军事法庭判处死刑。临刑前，他仰天呼喊“冤枉！冤枉！”。后来查清，这次无线电中断，“罪魁祸首”是耀斑。布鲁克的死，实在冤枉。他的死，在于人们当时对耀斑还不了解。
2、UFO与电磁干扰
众多的统计报告表明，现在观察到的UFO现象往往伴随着电磁波的干扰，许多目击报告中都提到了物品磁性的变化和汽车、收音机、电话等物品受到的电磁波干扰，这种干扰有时并没有什么影响，但对飞行中的航空器或行驶中的车辆，仍然形成威胁。然而，还有另一种情况更严重地威胁人们的生活，那就是大规模的停电事故。
1965年9月23日晚上，墨西哥奎尔纳瓦卡市附近上空出现了一个巨大的淡红色圆盘型飞行物。当这个不明飞行物掠过市郊村镇的时候，所有的电灯都暗了下来。接着，不明飞行物飞入了市中心的上空，整个城市便陷入了一片漆黑之中，持续时间长达数分钟。后来，飞行物向高空升去，迅速消失，城市这才“重见光明”。奎尔纳瓦卡市市长瓦伦丁•冈萨雷斯、军区长官拉斐尔•恩里克•维加将军和州长埃米利•里瓦•帕拉西同成千上万的目击者一样，由始至终观察了不明飞行物的全部活动。
类似的事件在其他国家也发生过。在美国，第一次UFO引起的停电事件发生在伊利诺伊州的塔马罗阿市。1957年11月14日，一个不明飞行物出现在塔马罗阿市低空，致使方圆6平方公里内的电路全部中断。11天后，巴西的莫吉一米林也发生了同样的事件。不过，这一次人们看到的3个不明飞物只是在空中盘旋。1958年8月3日，罗马市的一个街区由于不明飞行物从空中掠过造了严重的停电事故。
1957年11月9日，一次更严重的停电事故发生在美国纽约。一个不明飞行物悬停在克莱配电站上空，该配电站控制着全纽约市的用电。
后来发电公司的经理向报界发表谈话说：“我们不知道如何来解释。不过线路没有断，发电机组没有毛病，保险器也没有发生故障。”
爱迪生电业集团的发言人认为，这次停电事件令人奇怪：“大量的电能莫明其妙地被什么东西吸走了，仿佛整个电流都同时从地球消失了似的，我们无法做出解释。”
专家们私下认为，只有一种解释，即有一股强大的电磁波袭击了电网，瞬间产生了超高压电流，烧毁了配电站和变电站的设施。
在这里，只要把这种UFO看成是一团磁湍流，一切疑团就会迎刃而解。
根据磁湍流的特征，不难设计出“磁弹”和“隐形机构”。所谓磁弹和隐形机构不过是一团团的磁湍流，在磁湍流范围内的电磁体系会全部失效或破坏，这就是磁弹。磁湍流会使光不能通过和反射，这就是隐形机构了。例如，我如果穿上磁湍流服装，你们当然看不见我了。

[楼主] [95楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2013/07/01 13:57

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在一定条件下，太阳磁暴也可以对空间中的高能带电粒子流进行加速或减速，它们主要是由太阳磁暴伴生的，高能带电粒子流的速度也就是太阳磁暴的速度。完全不考虑太阳磁暴传到地球对地球磁暴的重大干扰是没有道理的。在人们所观测到的很多次太阳耀斑中，难道就没有一次产生太阳磁暴的？因为按磁场的传播速度是光速，太阳磁暴传到地球只需8分钟就会产生地球磁暴。但这种情况从来没有出现过，而是每次太阳耀斑之后一到两天都会产生地球磁暴。所以认为磁场的速度要比光的传播速度要慢100～300倍更加合理。
我对太阳耀斑的某些解释和主流派完全不同，焦点之争是主流派认为电磁波和磁场的传播速度是光速，而我认为电磁波随频率升高速度也可能加快，直到对电磁波完全变硬为止。特别是我认为地球磁暴是太阳磁暴传到地球引起的，而不是太阳耀斑暴发时的高能带电粒子传到地球引起的磁暴。
就这个问题我们再作一些探讨。因为太阳黑子的磁场会影响到地球磁场，所以太阳耀斑暴发时产生的太阳磁暴也会影响到地球而产生地球磁暴。或者说地球磁暴起源于太阳磁暴。
打个比方吧。太阳磁暴好比海潮，地球磁暴好比钱塘江大潮。因受太阳、月球引力影响和地球自转的作用，海面会出现潮汐，这是普遍现象。每年农历八月十六日至十八日，太阳、月球、地球几乎在一直线上，所以这天海水受到的潮引力最大。钱塘江口状似喇叭形，江南岸赭山以东近50万亩围垦大地像半岛似地挡住江口，使钱塘江赭山至外十二工段酷似肚大口小的瓶子，潮水易进难退，杭州湾外口宽达100公里，到外十二工段仅宽几公里，江口东段河床又突然上升，滩高水浅，当大量潮水从钱塘江口涌进来时，由于江面迅速缩小，使潮水来不及均匀上升，就只好后浪推前浪，层层相叠。钱塘江水下多有沉沙，这些沉沙对潮流起阻挡和摩擦作用，使潮水前坡变陡，速度减缓，从而形成后浪赶前浪，一浪叠一浪。因此没有海潮，便没有大量潮水从钱塘江口涌进来，也就没有钱塘江大潮。有人说钱塘江大潮是因为狂风暴雨形成的是完全没有道理的。
如果说地球磁暴起源于太阳磁暴，那么太阳耀斑暴发的同时也会产生的太阳磁暴，倘若磁场的速度是光速，由于光只要8分钟就能从太阳传到地球，太阳耀斑暴发8分钟后就会产生地球磁暴，但这样的事件从来就没有出现过一次。而总是太阳耀斑暴发一两天后才会产生地球磁暴，所以磁场的速度比光速要慢得多。
当代电磁波理论认为，变化的电场在其周围空间激发出变化的磁场，变化的磁场又在其周围空间激发出变化的电场，电磁波就是这样产生和传播的。“变化的磁场在其周围的空间激发出变化的电场”的说法是牵强附会和令人难以理解的。因为电场是有源场，只有电荷存在，才能产生电场。在没有电荷的“真空”里却能由变化的磁场产生出变化的电场来，实在令人费解。同时，电磁波也不象弹性波那样仅由一个变量——位移u来描述，而是由两个变量E、H如影随形、胡搅蛮缠地共同描述。远远没有我们只用一个变量H的描述简单、自然、明确与容易理解。

[楼主] [96楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2013/07/02 10:41

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第十节电的物理本质
电现象是与电子和以太的存在分不开的。彻底弄清电子和以太的特性，才能掌握电的物理本质。
一、电子的发现
当将阴极射线管抽成部分真空并与高压电源连结时，便有电流从管内流过。伴随着电流流动，阴极射出一束射线。此射线撞在玻璃管壁的屏上，即显荧光。利用荧光现象可以知道有射线的存在。
在19世纪后三十年内，人们对阴极射线的特性进行了充分的研究。特别是，人们发现这种射线在电场或磁场作用下都会发生偏转。
1897年汤姆生（J.J.Thomson，1856—1940）在阴极射线的荷质比实验中，测定了阴极射线的电荷与质量的比值e／m（后来称做电子的“荷质比”），并通过在卡文迪许实验室进行的电磁场偏转实验和威尔逊云室的轨迹观察，对偏转的性质进行了仔细研究之后，他于1897年宣称：这种射线是由带负电的粒子流组成的。这种带负电的粒子就是电子。之后电子理论便在物理学界引起了人们极大的重视，并为现代物理学的发展起了重大的促进作用。电子的发现与汤姆生的名字是紧紧联系在一起的。
二、电子被确认的具体过程
1897年，电子的发现最先敲开了通向基本粒子物理学的大门，它宣告了原子是由更基本的粒子组成的，并预告着物理学新时期的即将到来。大家知道，电子是在它被发现之前命名的。在19世纪中期已有人提出了电子理论，但当时并没有引起人们的广泛重视，直到1896年洛伦兹的电子理论解释了塞曼效应，尤其是1897年汤姆生测定了阴极射线的电荷与质量的比值e／m，并通过在卡文迪许实验室进行的电磁场偏转实验和威尔孙云室的轨迹观察等一系列实验，最终确认了电子，从而使电子理论在物理学界引起了人们极大的重视，并为现代物理学的发展起了重大的促进作用。
克鲁克斯在1879年的几个实验就足以证明粒子论者的观点是正确的，但由于当时普遍认为原子不可再分，因而不能解释勒纳德在1893年将“阴极射线”引出阴极管外的现象，致使论战截至伦琴射线发现时还未结束。到1897年，汤姆生走上了科学实验的舞台，他用不同的方法测定了阴极射线粒子的荷质比，证明它们是一种更基本的粒子，导致了电子的发现，以致真相大白。
英籍德国物理学家苏斯特在1890年最先用磁场偏转阴极射线的方法测得电子的荷质比是氢离子的500倍，虽然不太精确，但却指明了方向。直到1897年汤姆生才知道苏斯特的工作，从此开始了他一系列阴极射线实验中最重要的一步——对阴极射线荷质比的测量，并于1897年4月30日在英国伦敦皇家学院的“星期五晚会”上以《阴极射线》为题作了研究报告，宣布他测定了阴极射线的荷质比，并作出重要结论：阴极射线是由比氢原子小得多的带电粒子所组成。随后在《哲学杂志》上发表了长篇论文，系统地阐述了他采用的两种实验方法和得到的结果。
汤姆生用不同的方法测量炽热金属发出的带电粒子，得到的荷质比也是一样的。汤姆生在1906年出版的《气体导电》一著作中，专题讨论和回顾了这些工作。他以大量实验事实和数据证明不论是阴极射线、β射线还是光电流都是电子组成的；不论是由于强电场或正离子轰击、紫外光的照射、炽热金属或氧化物中原子的热运动还是由于放射性物质的自发过程都会发射出同样的带电粒子（电子），因此，电子是比原子更基本的物质组成单元，或者说，电子是原子的组成部分。
汤姆生为了证实电子的存在，花费了大量精力，做了很多精辟的实验，取得了令人叹服的成果。后来，科学界公认他是电子的发现者。
三、电的物理本质
什么是电？电是质子或电子与以太的相互作用而引起的一种表面现象。我们知道，液体与固体之间存在“润湿”与“不润湿”的作用，例如水和玻璃是“润湿”的，水和蜡则是“不润湿”的。类似地以太和质子是“润湿”的，而和电子则是“不润湿”的。
在质子的周围会产生这样一种现象：靠近它周围的以太的密度会比离它较远的地方要大，或者说在质子周围吸附有较密集的以太。我们把这种现象叫做质子带有正电荷。同样地，靠近电子周围的以太的密度比离它较远的地方要稀疏。或者说，因电子排斥作用其周围只有较少的以太，于是我说电子带有负电荷。也就是说，以太和质子和电子之间存在着一种类似表面张力的电磁力，显然，这种电磁力是通过以太来传播的。
如果物质与以太不发生吸附或排斥作用，或这种吸咐与排斥作用恰好抵消，我们就说这种粒子是中性的。
四、电荷之间的作用
电荷之间的作用力是一种非常复杂的作用力，它涉及到更深层次粒子的碰撞。下面仅作简要说明。
电荷的存在破坏了以太在空间的均匀分布。由于以太的扩散，分布不均匀的以太便力求恢复到原来的均一状态。
如果空间有两个正电荷，那么处于正电荷位置的以太密度变大。以太的作用会使两个正荷趋于分离，因为它们离得越远，该处的以太密度便越趋近于自然分布。同样地，存在两个负电荷的地方因以太密度变小，也会受到以太的排斥作用。因为它们离得越远，该处的以太密度也越趋近于自然分布。
一个正电荷和一个负电荷之间则会受到以太的吸引作用，当其靠近时，正电荷带得较多的以太与负电荷带得较少的以太正好相互中和。其愈靠近，以太的密度分布也会愈接近于自然分布。因此静电力在某种程度上有些类似于表面张力。
历史上，已经有人根据电磁理论严格地证明了点电荷之间的库仑定律。
如果有人问，什么是电？我们可以这样回答：电是质子或电子与以太之间的“润湿”和“不润湿”的表面现象。
五、电和磁
电和磁是不可分割的，它们始终交织在一起。简单地说，就是电生磁、磁生电。
如果一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。磁场的方向可以根据“右手定则”来确定：将右手拇指伸出，其余四指并拢弯向掌心。这时，拇指的方向为电流方向，而其余四指的方向是磁场的方向。实际上，这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈NS极首尾相接的小磁铁的效果。
如果将一条长长的金属导线在一个空心筒上沿一个方向缠绕起来，形成的物体我们称为螺线管。如果使这个螺线管通电，那么会怎样？通电以后，螺线管的每一匝都会产生磁场，在相邻的两匝之间的位置，由于磁场方向相反，总的磁场相抵消；而在螺线管内部和外部，每一匝线圈产生的磁场互相叠加起来，最终形成了一个磁场。可以看出，在螺线管外部的磁场形状和一块磁铁产生的磁场形状是相同的。而螺线管内部的磁场刚好与外部的磁场组成闭合的磁力线。
电生磁用我们前面的正负电子带旋量子以太涡旋来解释更加清楚。这就是在靠近正电子运动轨迹的方向，是量子以太涡旋的切线方向，负电子产生的量子以太涡旋的转方向正好与正电子相反。
电生磁的一个应用实例是实验室常用的电磁铁。为了进行某些科学实验，经常用到较强的恒定磁场，但只有普通的螺线管是不够的。为此，除了尽可能多地绕制线圈以外，还采用两个相对的螺线管靠近放置，使得它们的N、S极相对，这样两个线包直接就产生了一个较强的磁场。另外，还在线包中间放置纯铁（称为磁轭），以聚集磁力线，以增强线包中间的磁场。
如果有两条通电的直导线相互靠近，会发生什么现象？我们首先假设两条导线的通电电流方向相反，那么，两条导线周围都产生圆形磁场，而且磁场的方向相反。不难想象，在两条导线之间，磁场方向相同。这就好象在两条导线中间放置了两块磁铁，它们的N极和N极相对，S极和S极相对。由于同性相斥，这两条导线会产生排斥的力量。类似地，如果两条导线通过的电流方向相同，它们会互相吸引。
如果一条通电导线处于一个磁场中，由于导线也产生磁场，那么导线产生的磁场和原有磁场就会发生相互作用,使得导线受力。这就是电动机和喇叭的基本原理。
磁生电是法拉第发现的。原理很复杂，法拉第也没说清楚，他说闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。我们以后就会知道，他的说法并不严密。电磁感应是下一章的主要内容，电磁感应的真正的力学原理是什么，我们要认真地研究一番。

[楼主] [110楼] 作者:-叶波- 发表时间: 2013/07/08 08:40

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在电动势ε的作用下就会在检流计上产生电流。这只是在一根半径上产生的电流，圆盘由很多根半径组成，所以电流可以很大。
2、圆盘为固定不动，不能旋转，只让磁铁旋转，且旋转轴与磁力线方向相同，也就是与量子以太涡旋轴向相同。我们知道，这些量子涡旋是由磁铁原子中负电子绕核运转时产生的，量子以太涡旋一旦产生，便不受负电子的束缚，由于以太是超流体，这种量子以太涡旋便永远存在。磁铁负电子的转动不会影响量子以太涡旋的转动。也就是说，磁铁中的以太量子涡旋对磁铁轴向转动没有任何作用。或者说，磁铁在磁力线方向上的转动对电磁感应不起作用。圆盘上的自由负电子也不能带动磁铁中的量子以太涡旋，圆盘上的自由负电子也无无科里奥利力，所以无感生电流。简单地说，磁铁的磁力方向的转动不能带动其中的磁力线一起转动。这是以太超流体性质所决定的，不能用正常物质去比较。但是磁铁的非磁力线方向的转动和平动是可以带动其中的磁力线一起运动的。
3、圆盘与磁铁以同角速度旋转，则检流计会测量到直流，如同第一步骤得到的结果。由上述2可知，磁铁沿量子以太涡旋轴向的旋转与否和电磁感应无关，这种试验便和第1种试验是一样的。
二、法拉第圆盘发电机
法拉第发现了电磁感应现象之后不久，他又利用电磁感应发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。这台发电机制构造跟现代的发电机不同，在磁场所中转动的不是线圈，而是一个紫铜做的圆盘。圆心处固定一个摇柄，圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线把电刷与电流表连接起来；紫铜圆盘放置在蹄形磁铁的磁场中。当法拉第转动摇柄，使紫铜圆盘旋转起来时，电流表的指针偏向一边，这说明电路中产生了持续的电流。法拉第圆盘发电机是怎样产生电流的呢？我们可以把圆盘看作是由无数根长度等于半径的紫铜辐条组成的，在转动圆盘时，每根辐条都做切割磁力线的运动。辐条和外电路中的电流表恰好构成闭合电路，电路中便有电流产生了。随着圆盘的不断旋转，总有某根辐条到达切割磁感线的位置，因此外电路中便有了持续不断的电流。法拉第圆盘发电机虽然简单，有人说它像一只简陋可笑的儿童玩具，产生的电流甚至不能让一只小灯泡发光。但这是世界上第一台发电机，是它首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。后来，人们在此基础上，将蹄形永久磁铁改为能产生强大磁场的电磁铁，用多股导线绕制的线框代替紫铜圆盘，电刷也进行了改进，就制成了功率较大的可供实用的发电机。
三、现代单极发电机技术发展
现代的单极发电机的具体形式是，在超导强磁极中，插入一个浸泡在液氮的铜盘，从铜盘中心和边缘分别引出电极，当铜盘高速旋转时，就可以产生很强的低压电流，如果在铜盘高速旋转过程中，将铜盘在数万分之一秒，甚至更短的时间刹住，就可以产生数十万甚至百万安培的低压电流，如果将这个电流引入电磁炮中，就可以将炮弹发射出去了，其实如何把这种强电流引入电磁炮需要一套非常复杂的技术，同时，铜盘的刹车技术都是很难的，由于各分项的复杂和技术困难使得电磁炮并没有很快成为现实。
四、目前单极发电机的应用
当然现在的电子技术发展已经不用这样来产生强低压电流了，一般是单极发电机持续给容量巨大的电容器充电，当充满后，利用电容器的瞬间放电来实现电磁炮的击发，如美国在2011年初成功进行的电磁炮测试中就是用电容器的，其实在电容器技术方面中国和美国技术理论上是没有什么差距的，主要是应用方向上不同，中国把这项技术应用于公共交通等民用，而美国更多的是用在了军事。

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