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我们都知道,与双电荷问题联系最密切的是:1、相对论;2、绝对静止系。因为1、该实验直接导致了相对论的产生(虽然教科书现在只重视迈克而巡实验);2、该实验的确否定了绝对静止系。但建其在为提起相对论和绝对静止系的情况下就轻而易举地解决了双电荷矛盾。 建其说:综合各方面意见: 第一, 董先生和超级猪头的确没有错:运动带电粒子之间的磁力相反。 我前天晚上10点钟贴出:运动电荷之间的磁力可以分为两部分:一部分与V的方向平行[[[磁力永远都与电荷速度方向垂直。与速度平行方向上的(即使是分量)磁力永远是零。]]]] (即(k/C^2)Qq(1/r^3)V(U*R)),另一部分沿着棍子方向(即-(k/C^2)Qq(1/r^3)R(U*V))。 当时我说(k/C^2)Qq(1/r^3)V(U*R)这部分是属于同向的,[[[基本常识都会搞错?作用力与反作用力怎么可能同向,没有物理脑袋。]]]故而力矩抵消。在当晚回去时,我就对自己的帖子表示了怀疑,因为磁力毕竟是内力,如果说(k/C^2)Qq(1/r^3)V(U*R)这部分同向,那么岂不是违反了牛顿第三定律(作用力与反作用力方向相反)。所以,我前天 已经明白我说的“力矩相消“是不对的,我一直在找原因。但是我的数学推导没有错,昨天我找到了我错误的原因:原来上面的R在计算不同电荷的磁力时,应该反一下符号,我当时被复杂的运算分散了注意力,忘记了这个反号。因为R是两个电荷的相对位移(计算A对B的磁力时,R的方向是从B到A;计算B对A的磁力时,R的方向是从A到B). 所以董先生与超级猪头说的对:磁力相反。 第二, 对于与V的方向平行的磁力(即(k/C^2)Qq(1/r^3)V(U*R)),因为要考虑到“相消或者相加”(董先生说得对:应该是力矩相加),我总感到很麻烦,所以喜欢考虑运动速度与棍子垂直的情形,此时只剩下沿着棍子方向(即-(k/C^2)Qq(1/r^3)R(U*V))的磁力。[[[[这时该磁作用力照样不会抵消,否则同向电流就不会吸引了。]]] 实际上,即使速度与棍子是否垂直,磁力一般都不垂直于棍子,而是两部分的叠加:一部分与V的方向平行(即(k/C^2)Qq(1/r^3)V(U*R)),另一部分沿着棍子方向(即-(k/C^2)Qq(1/r^3)R(U*V))。 第三, 董先生说得对:(k/C^2)Qq(1/r^3)V(U*R)这部分的力矩应该相加。 这意味着存在力矩。那么这的确导致了相对论的矛盾[[[相对论本来就是破罐子,何必包着它?]]](在不同的参考系看来,有的参考系存在力矩,有的参考系不存在力矩,也即:有的参考系存在双电荷系统转动现象,有的参考系不存在双电荷系统转动现象)[[[力矩的存在与否本来就与观测者无关!!]]]。此时,超级猪头提出了一说:即使存在力矩,也不一定转动。 对于这种观点我不大苟同。但是,超级猪头毕竟也算名牌大学科班出身(是科大吧?)我不得不重视他的观点。不过,我认为他的观点还是不对的,至少在我们目前这个问题上是不必要的。 那么问题是:既然的确存在与(k/C^2)Qq(1/r^3)V(U*R)这部分有关的力矩,那么双电荷系统倒低是否转动呢?我们不希望它转动,否则相对论违反,角动量守恒定律违反,因果性也破坏。问题出在哪儿呢?原来,我们忘记考虑电磁场的Poyting 矢量与电磁场本身的角动量的变化了。电磁场的Poyting 矢量为E×B,这里E为库伦场E‘=kQ(1-V^2/C^2)/r^2,B为由E’感应出来,就是B’=V×E’/K。磁力毕竟是内力。除了两个电荷,其实还有属于传递承担内力的载体,那就是电磁场,它有角动量密度,定义为r×(E×B),再进行空间积分,就是场的总角动量。随着电荷运动,[[[无知!转动起来再抵消岂不晚矣!]]]角动量r×(E×B)会产生一个类似矫顽力的效应,这就是力矩。这个力矩也会作用于双电荷系统,它会与与(k/C^2)Qq(1/r^3)V(U*R)这部分有关的力矩抵消。[[[[无知!如果速度方向与棍子垂直,就不存在转动力矩了,于是就不产生矫顽力的效应了???就无法抵消了!于是相对论还是完蛋(因为在相对论看来该磁力的大小与观测者有关)]]]] 虽然我没有证明,但是可以从大致形式上看出来,电磁场矫顽力力矩与矢量方向V×R平行。而k/C^2)Qq(1/r^3)V(U*R)与力臂方向R叉乘得到的力矩,也含V×R。所以,相信:由双电荷内部磁力(k/C^2)Qq(1/r^3)V(U*R)有关的力矩与电磁场矫顽力力矩抵消。 磁场B’= V×E’/K毕竟是由于运动而感应出来,从而具有Poyiting矢量(E×B)的电磁场,也属于双电荷系统的一部分,它所产生的力矩也属于内力作用,也会作用于双电荷。这样两者抵消。[[[如果这样那真是太好了,电荷之间的作用力与参照系无关了,麦克斯伟方程在所有参照系中都成立了,太美了!可惜。同向电流相互吸引,无法抵消啊。]]]] 其实物质与场的区别在相对论中进一步取消了,在考虑力学量变化时,既要兼顾电荷的力学量,又要兼顾电磁场的力学量。这种兼顾体现在Lorentz变换中。可是单独考虑时,我们往往顾及不到全部。只有用彻头彻尾的Lorentz变换,我们才不会顾此失彼。 沈建其,2003、6、10 ※※※※※※ 巨人站在地球上会说:伽利略相对性原理不成立,地球上光速各向同性不成立。 |