推敲“E=BV 和 B=Ev/ε₀μ₀”

我们都知道，运动电荷之间存在磁作用力。但该运动是相对什么参照物的？

 “运动电荷之间存在磁作用力”，该磁作用力的本质是罗伦兹力，其大小与电荷相对外磁场的速度大小有关，而在“双电荷”问题中，该“外磁场”是由另外一个“运动的电荷”产生的。在上述的这些观点上，我和黄先生观点是相同的。仅有的争论就是，黄先生认为，运动电荷产生的磁场是和该电荷是同速前进的，而我在《进化的力学》中的观点也很明确，即“在公式B=Ev/ε₀μ₀中，如果E相对某参照系的速度为v，则B相对该参照系的速度为零，E和B根本不会同速前进。”

就在我们谁也无法说服谁的时候，沈先生站了出来，沈先生说：“该磁作用力的大小与电荷相对观测者的速度有关。”沈先生的证明如下：

在一个实验室中，上述“双电荷”相对实验室以速度v同速前进，运动电荷在实验室中产生的磁场强度为B。当观测者静止在实验室中时，电荷之间的“磁作用力”大小为：F=QBv；当观此者与“双电荷”的速度相同时，电荷（相对观测者）的速度为零，磁场（相对观测者）的速度为-v，于是该（相对观测者）运动的磁场会感应出一个电场 E=-BV ,该感应电场会对电荷产生电场力F=QE=-QBV。沈先生说，该（电场）力（F=QE=-QBV）和上述“磁作用力”正好大小相等，方向相反，抵消为零！

其实沈先生的上述证明犯了两个错误。第一个，他把上述“电场力”的方向搞反了，上述“电场力”和上述“磁作用力”的方向不是相反，而是相同！第二个，上述“电场力”和上述“磁作用力”根本就不能叠加，因为它们本身就是同一个力，仅仅是在不同的参照系中的名称不同而已！沈先生列举了两个特殊情况，即当观测者的速度等于零和观测者的速度等于v时，事实上当观测者的速度大于零小于v时，观测者便可以同时计算出上述“电场力”和上述“磁作用力”，但它们之间的关系是“此消彼长，合力一定”！

在上述证明过程中，虽然沈先生犯了两个技术性小错误，但其中所坚持的一个根本性观点无疑是正确的。即在“运动电荷（电场）产生磁场”这个物理事实中，该电荷和该磁场不会同速前进；在“B=Ev/ε₀μ₀”这个物理公式中，速度V表示磁场和电场之间的相对速度。沈先生坚持的这种观点如果是不容置疑的正统观点的话，那么这种观点将对麦克斯韦的光速计算过程产生重创！

麦克斯韦可以计算出电磁波的速度，这曾经让我佩服的不得了。因为截至到目前，我仍然不知道如何计算任何一种机械波的速度。在我见到麦克斯韦的计算过程之前，我一直在猜测麦克斯韦是如何计算电磁波波速的，我居然发现用一种非常简单的方法就可以“计算”出电磁波的波速（计算过程在《进化的力学》中有），但当时我就坚信我的这种“计算”过程是绝对错误的。然而让人吃惊的却是，当我看到麦克斯韦的计算过程时，我们的计算过程居然一模一样，区别仅仅是他使用了微积分符号。一年后，我在省图书馆借到了一本北京大学孟庆信教授著的《相对论电磁学》，其中的内容也表示，上述两种计算过程是等价的，是可以互推的。但孟庆信教授并未明确表示这两种计算过程都是错误的。

麦克斯韦并不清楚公式“E=BV 和 B=Ev/ε₀μ₀”中的符号所表示的真实物理意思，在这一点上，麦克斯韦不及法拉第。