【本文粗字体字母为矢量】 在数学中场的定义为:若空间中(或空间的某一部分),每一个点对应一个确定的量,则称这样的空间为场,当空间中每一点所对应的量为数量时,则该空间为数量场,当空间中每一个点所对应的量是一个矢量时,则称这样的空间为矢量场。 从数学中场的定义可知,场是用空间的点函数来表示的,反之,若给出空间中某一个点函数,就给出了一个场。 在统一场论中(腾讯网搜张祥前新浪博客可以搜到)把重力场(也可以叫万有引力场,简称引力场)、电磁场以及核力场与空间本身的运动联系了起来,认定物理上三大场:重力场、电磁场、核力场的本质就是运动的空间。 由此,我们在这里首先把物理三大场给出一个统一的定义, 物理三大场的统一定义为: 相对于我们观察者,物质点周围空间中任意一个空间几何点【我们把一条直线看成许多点构成,同样也可以把三维空间看成许多点构成,我们可以把这些点叫空间几何点,简称几何点】指向该物质点的位移矢量随空间位置变化又随时间变化,这样的空间称为物理场,也可以叫物理力场。 简单一句话,物理三大场本质就是运动变化的空间,这个也符合统一场论基本原理-----一切物理现象都是物质点在空间中相对于我们观察者运动(或者物质点周围空间相对于我们观察者的运动)造成的。 从以上的定义可以知道,物理三大场都是矢量场。 在统一场论中,设想一个物质点O点相对于我们观察者静止,O点周围任意一个几何点P的位置总是在运动变化。在某一个时刻,P点从O点出发,以光速C运动到P点所在的位置。 由O点指向P点的矢径为r = Ct【r】(t为时间,【r】为沿r方向的单位矢量),在一小块面积△s上垂直穿过矢径r的条数为n,n条r和△s的比值反映了O点在P处产生的重力场场强A, A = nr/△s【A】 如果把△s看成矢量面元,【A】也可以表示为矢量面元△s的方向。 △s如果取一个适合的量,n =1,则 A = r/△s = Ct/△s【A】 O点在周围空间P处产生的电场为:在一小块面积△s上垂直穿过几何点的光速C的条数为1,【穿进来为负电场,穿出去为正电场】 C和△s的比值反映了O点在P处产生的电场场强E, E = C/△s【E】 当O点相对于我们观察者以速度v运动的时候,在周围空间P处还产生了磁场B。 在一小块面积△s上垂直穿过几何点的速度矢径v的条数为1,v和△s乘以光速C的比值反映了O点在P处产生的磁场场强B, B = v/ C△s【B】 上式也可以用叉乘表示为: B = v ×e/ C△s e为沿E方向的单位矢量。 O点在周围空间P处产生的核力场为:在一小块面积△s上穿过几何点的光速度C【在统一场论中认为光速速率作为标量,是不变的,把光速度作为矢量,模不变,方向却可以变化】的条数为1, C和△s的比值反映了O点在P处产生的核力场强D, D = C/△s 0> |