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建议 改变 电动力学中的电荷辐射功率的计算公式,即将加速度改为“相对于观测者的加速度”
[楼主] 作者:541218  发表时间:2013/07/12 07:41
点击:1150次

本文是对我在繁星客栈上回复网友的两个贴子的扩充整理。 那两个贴子探讨的是下面这类问题: 引力场中的自由下落电荷是否会辐射能量? 引力场中的静止电荷是否会辐射能量? 一般认为, 这些问题的答案是: 引力场中的自由下落电荷会辐射能量; 而引力场中的静止电荷不会辐射能量。 但这些答案从等效原理的角度看似乎不易理解。 比如引力场中的自由下落电荷似乎应该等效于惯性系中的静止电荷, 从而不应该有辐射; 类似地, 引力场中的静止电荷似乎应该等效于惯性系中的加速电荷, 从而应该有辐射。

这些并不是很简单的问题, 事实上, 自二十世纪六十年代以来一直有人 (虽然人数一直不多) 在讨论, 其渊源甚至还可以回溯到更早的时期。 一个问题能够讨论这么多年, 可见其中不无可争议之处, 因此本文的观点仅供参考。 我比较认同的观点是这样的: 一个带电体系是否辐射能量需要在渐进平直时空的渐进平直区域中进行判断。 在静态引力场中, 一个可以延伸到渐进平直区域的最简单的坐标系就是普通的固定坐标系 (比如 Schwarzschild 度规中的坐标系), 在这

 建议 改变 电动力学中的电荷辐射功率的计算公式,即将电荷相对于惯性空间的加速度改为"电荷相对与观测者的加速度"

 

一坐标系中很容易得到前面的几个结论。 而那些看似成导致佯谬的推理均需要引进相对于上述固定坐标系做加速运动的坐标系。 那样的坐标系只能是局域的, 不存在渐进平直区域, 因此无法用来定义辐射。 即便在那些参照系中存在能流分布, 也无法得出电荷辐射能量的结论 (起码无法得出能量辐射到类光无穷远的结论)。

上述问题的另一种思考角度是从观测者是否可以观测到光子来判断是否存在 (电磁) 辐射。 这与上面分析所用的辐射定义明显不同, 因为它不依赖于渐进平直区域 (光子的定义虽然也需要一定的背景时空支持, 但不需要象渐进平直区域那样大尺度的支持)。 这种角度也有人曾经研究过 (比如 A. Kovetz and G. Tauber, Am. J. Phys. 37, 1969), 得到答案是: 这样定义的辐射存在与否与观测者有关。 他们的逻辑是这样的: 电磁辐射 (比如引力场中自由下落电荷的辐射) 的横偏振部分 (对应于实光子) 在某些观测者 (比如与电荷一起自由下落的观测者) 看来会消失 (定性地讲这不难理解, 因为横偏振部分并不是广义协变的), 这表明那些观测者的光子探测器将探测不到实光子。 这种有些观测者观测到光子, 有些观测者观测不到光子的结果并不构成佯谬, 因为这样定义的电磁辐射并不是广义协变的, 从而不同的观测者完全可以得到定性上不同的观测结果。

二零零七年七月五日写于纽约

卢昌海

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[楼主]  [2楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/12 08:53 

建议 改变 《电动力学》中的电荷辐射功率的计算公式,即将电荷相对于惯性空间的加速度改为"电荷相对于观测者的加速度"
[楼主]  [3楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/12 09:14 

如何识别 电磁扰动波 与 电磁辐射波

电磁辐射波 具有绝对性,即任何参照系的观察者都有可以观测到 电磁 辐射波
而与电荷捆绑成整体的观测者无法监测出因该电荷作加速运动而激发的电磁扰动波
电磁扰动波 具有相对性 即属于相对电磁波
 [4楼]  作者:董银立  发表时间: 2013/07/12 09:18 

相对论本身就是错误的,你为了满足相对论而修改电动力学的结论。纯粹一傻蛋!

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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
[楼主]  [5楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/12 10:51 

建议 改变 《电动力学》中的电荷辐射功率的计算公式,即将电荷相对于惯性空间的加速度改为"电荷相对于观测者的加速度"

譬如,当电磁波接受仪以加速度降落过程必将发现静止于地面的那个电荷或永磁体

所以 谈论某电荷或永磁体是否在发出电磁辐射,关键要看电磁波接受器与荷电体或永磁体的相对运动情况。将一个闭合线圈与永磁体牢固地捆绑成一个整体,无论这个整体做怎样的机械运动其线圈中都不会出现感生电流!所以 若认定:“只要荷电体或永磁体作加速运动就必将导致其周围的任一线圈中都会出现感生电流”这种说法,必然不合物理逻辑。

这就需要:建议 改变 《电动力学》中的电荷辐射功率的计算公式,即将电荷相对于惯性空间的加速度改为"电荷相对于观测者的加速度"

 [6楼]  作者:董银立  发表时间: 2013/07/12 11:18 

譬如,当电磁波接受仪以加速度降落过程必将发现静止于地面的那个电荷或永磁体

所以 谈论某电荷或永磁体是否在发出电磁辐射,关键要看电磁波接受器与荷电体或永磁体的相对运动情况。将一个闭合线圈与永磁体牢固地捆绑成一个整体,无论这个整体做怎样的机械运动其线圈中都不会出现感生电流!所以 若认定:“只要荷电体或永磁体作加速运动就必将导致其周围的任一线圈中都会出现感生电流”这种说法,必然不合物理逻辑。

这就需要:建议 改变 《电动力学》中的电荷辐射功率的计算公式,即将电荷相对于惯性空间的加速度改为"电荷相对于观测者的加速度"

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错!电荷在竖直方向上上下振荡时,其旁边一个水平放置的线圈中就会产生交变电流。按照你的观点,当电荷的瞬时速度为0时,线圈中电流就是0了?!

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流水和气流不会改变其中超声波束的传播方向——动煤质波动理论呼之欲出!
[楼主]  [7楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/12 12:16 

小混蛋,这里的“运动”是指恒电场或恒磁场(被荷电体或永磁体携带着)与接收器之间的坐标作相对变化。小混蛋,别乱扯……
 [8楼]  作者:新能源新科技3  发表时间: 2013/07/12 13:39 

从上面发现,541218似乎遇到对手了。

(另外,昨天的两个贴似乎被541218自己删除了,难道不愿意和我讨论了?)
[楼主]  [9楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/12 16:29 

对【7楼】说:
依据“运动的相对性”,“加速运动的永磁体”等价于“线圈相对于永磁体(所携带的恒定磁场)作加速运动”,
 [10楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2013/07/12 17:00 

自由下落的电子是否有辐射,其观察可能有与观察者的运动状态有关,但是,电子因为辐射能量,而导致的力学现象,就与观察者的运动状态无关了,这是关键,也是区分电子处于加速运动还是重力场的依据。广义相对论毫无疑问是错误的,所以李淼不能回答,并不是因为他不懂的如何正确回答,而是无可奈何。

※※※※※※
空间本无物理性质,具有以太的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
[楼主]  [11楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/12 18:50 

小王,其实,我追问这个问题隐藏着更深层次的物理机制:如果 电荷在做加速运动过程真的能够辐射出自由电磁波(与正负电子对淹没时所辐射的电磁波具有一致的物理本质),那么,无论观察者选择怎样的参照系都不可避免地观测到其辐射波。譬如 电视台发射信号,无论你处于哪一个参考系你都无法逃脱该电磁波的照射,最多影响其频率。和就意味着 加速运动的电荷只能引起电磁扰动,并不能辐射自由电磁波。所以 当观测者与 电荷捆绑固定成整体 就不会观测出电磁波。捆绑在一起共同自由下落或共同作匀加速上升运动 观测者都不会观测到电磁波,这用不着做实验,就是因为 线圈中的感生电流无法产生


 [12楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2013/07/12 19:46 

也许与电子捆绑的观测者不能观察到电子加速运动产生的电磁波,但是不是就等于没有辐射?全世界都会收到这个辐射,而并不因为某个观测者的观察而改变,因此电子必须为其辐射耗费能量,而不同于重力场中的电子,这是不争的事实,同样,也许你相对静子电子做变速运动可以观察到电磁波,但电子并不会因此而常年消耗能量。

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空间本无物理性质,具有以太的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
[楼主]  [13楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/12 19:59 

《电磁学》指出:匀速直线运动的电子也会辐射电磁波,你信不信?因为当匀速直线运动的电子从你身旁掠过时,就会被你所检测到 即引起了电磁扰动 必将引起电磁感应
[楼主]  [14楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/12 20:10 

对【12楼】说:

那仅仅是一种电磁扰动,并非 自由波

 [15楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2013/07/12 20:35 

电磁扰动同样属于电磁波,可以看做一个孤立波。
如果电子形成一个均匀的环状队列,电子在队列中匀速率沿电子环状队列轨迹运动,则你认为的电磁扰动就不存在,即便是圆周运动,也不会出现辐射,其附近的静止观察者亦不能感受到电磁扰动。

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空间本无物理性质,具有以太的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
[楼主]  [16楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/12 23:05 

对【15楼】说:

你说的很对!连续均匀分布的荷电圆环作自转就相当于稳衡态环形电流,你说稳恒态的环形电流会发射出电磁波么???显然不可能!只有 不连续分布的或不均匀分布的荷电环自转时才会相当于环形脉冲电流,当然才会激发电磁波

不过 如果是不均匀的荷电环自转 也只能激发电磁扰动(束缚波)

小王 你相信我所说的 不会错!

 [17楼]  作者:王普霖  发表时间: 2013/07/13 14:45 
[楼主]  [18楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/13 16:21 

对【17楼】说:

电子具有重量,肯定可以做自由下落运动   一定要在真空环境中 也不能遇到电磁波 其实 就是指 荷电体的自由下落运动不会辐射电磁波

 [19楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2013/07/13 16:53 

对【18楼】说:
既然加速下落不会辐射电磁波,那么同理,加速上升也也不会辐射电磁波,也就是说电子在线圈里来回震荡不会辐射电磁波,现在的手机之类的原理都是扯淡的?

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空间本无物理性质,具有以太的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
 [20楼]  作者:王普霖  发表时间: 2013/07/13 16:55 
[楼主]  [21楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/13 17:51 

对【19楼】说:

辐射电磁波的天线其实就是一种开放的L-C谐振电路。

你不能将开放的L-C谐振电路归结为 导线中个别自由电子的往返运动    个别电子的运动是不会辐射电磁波 的 辐射电磁波 一种开放的L-C谐振电路的整体体性能 有自由电子的参与  就好比两大军营的作战 有步兵的参与  当你不能就用个别步兵的作战经历来代表 某一次战役 或者 说 气球受热爆炸 有分子的参与  那你就将气球受热爆炸归结为个别分子的个别动作

 开放的L-C谐振电路 辐射电磁波  并不是 自由电子的往返运动所致   还有 带正电荷的金属原子核结合成的点阵……这相当于 带负电荷的套管与带正电荷的直棒  套插在一起  套管与插棒荷异号电 套管与插棒作相对往复滑动变等效于交变电流

这交变电流可以激发交变涡旋磁场    ……这就不光是单纯的电子的往复运动所能产生的效果  荷正电的棒是必不可少组件。

单纯的电子 或单纯的荷电棒 无论怎么往复运动都不会辐射电磁波  因为 永磁场  恒电场 的机械运动受到阻尼作用必要条件 就是要涉及 磁导体 或电导体  撤去 电导体 只有孤立的永磁体的单摆 是不停止下来的 因为 恒磁场  恒电场 的机械运动属于宏观运动 欲将这种机械运动转化为热运动  是必须要有“粉碎机”才能将机械能“粉碎”热运动……

荷电小球的加速运动能发出热辐射?不能!为了使电动机的转子早点停下来  就得将绕组线圈闭合短路 形成金属阻尼屏障

 

 [22楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2013/07/13 21:30 

对【21楼】说:
【辐射电磁波的天线其实就是一种开放的L-C谐振电路。】

你大概把互感也给忘了吧?

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空间本无物理性质,具有以太的空间才有了局部静止系、惯性,运动才可以自身测量。
[楼主]  [23楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/14 04:35 

对【22楼】说:
“互感”乃仅为信号及能量输入的桥梁而已。
[楼主]  [24楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/14 04:39 

对【20楼】说:
这涉及电场的存在与否 因为电子不同于电中性的气体分子,要遭受电场的引导
[楼主]  [25楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/14 04:56 

可以设计理想模型严格证明用来加速恒磁场、恒电场的外力所做之功恰好等于动生电、磁场之能,没有能量被辐射

譬如 平行板 电容器 极板之间的匀强电场 或无限长螺线管 内部的匀强磁场被加速过程 恰好满足动能定理。

 [26楼]  作者:王普霖  发表时间: 2013/07/14 11:13 
[楼主]  [27楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/14 13:24 

对【26楼】说:

“自由下落”就是指 物体不遭受摩擦力漂浮力等非场力的阻碍作用 自由下落  当然不会与电中性物体一样,譬如 荷电体在下落过程除了遭受惯性阻力 还要遭受 “辐射阻尼” 的阻碍作用 ,虽然我不同意 那是“辐射阻尼”,那是“电磁场的惯性阻尼”

如何判断 电荷在加速运动过程所遭受的阻尼是属于“辐射阻尼”,还是“惯性阻尼”,那就看 驱动荷电体的外力所作之功是否等于荷电体的动能增量  

实际上 这需要 做一个独立的实验才能裁决:

第一步 测量 未充电的圆盘形平行板电容器关于主对称轴(即相交于盘面的几何中心且垂直穿过盘面的轴,轴与盘面只有一个交点)的转动惯量; 再在充电后 再次测得其转动惯量  匀角速自转过程测量其(所需)向心力,如果 在充电前后 以相同的角速度匀角速自转 所需向心力相等,说明 电场没有惯性质量,也不能影响转动惯量。

依据质能联系定律 电场是有 惯性质量的;不过电场的惯性质量具有方向性。

 

[楼主]  [28楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/14 13:24 

对【26楼】说:
依据质能联系定律可导出: 电、磁场的惯性质量具有方向性
 [29楼]  作者:王普霖  发表时间: 2013/07/14 14:02 
[楼主]  [30楼]  作者:541218  发表时间: 2013/07/14 16:50 

只要你计算结果是 被加速的恒磁场所需要的外功等于动生电场的能量那就意味着被加速的恒磁场并没有发出电磁辐射,因为没有能量来源。

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