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[转载]谈谈荷、力、场

(2016-10-25 15:07:51)
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分类: 自旋•场波
引用我的东西应该给个“注明”才对!

谈谈荷、力、场

 

吕学山

 

  要:物质的属性是自旋,自旋产生磁场。为了描述物质自旋产生的磁场,于是引入一个新的物理量——自旋动量,从而阐明了三种荷(电荷、磁荷、质荷)的统一。进而描绘了三种力(电场力、磁场力、质场力)的统一。同时表述了三种场(电场、磁场、质场)的统一。

关键词:电荷,磁荷,质荷,电场力、磁场力、质场力

一.引言

宇宙中存在两大类力,一类是接触力,即两个物体互相接触产生的作用力,牛顿第二定律描述;一类是非接触力,即两个物体互相不接触产生的作用力, 由万有引力定律、库仑定律描述。

电荷间的作用力,磁极间的作用力,万有引力,都是非接触作用力,计算公式如此相似,相似的背后是否存在内在联系?球形场遵循平方反比定律。万有引力定律与库仑定律都遵循平方反比定律,是否说明万有引力和库仑力都与球形场有关,它们是否可以统一为一种场理论?关于万有引力,牛顿说是引力作用,但是无法说清它的起因,而爱因斯坦说万有引力不是力,是时空弯曲的几何效应。这些问题引起人们极大的兴趣,有人从微观角度探寻,有人从宏观寻找突破口,时至今日,没有统一的结论。

二.物质的属性是自旋,自旋产生磁场

宇宙的本质是运动。从宇观的天体、星系,到微观的原子核、电子,都在自旋,自旋是物质的属性,自旋产生磁场。地球自旋产生地磁场,太阳自旋产生太阳磁场,月球自旋产生月球磁场。电子自旋产生电子磁场,原子核自旋产生核磁场。所以说磁性起源于物质自旋。如同电场是由电荷形成的,磁场是由磁荷形成的。而且磁荷都表现为偶极性,因此,不可能有单磁极。所以磁体有两个磁极(N极,S极)。如同电荷带有电荷量,磁极带有磁荷量。

为了描述物质自旋产生磁极,于是引入一个新的物理量——自旋动量[1]。为了有别于平动动量:mv,由角速度ω取代速度v,以便体现自旋。故此自旋动量 [转载]谈谈荷、力、场,而且自旋动量的大小决定了产生磁极的磁荷量pm的大小,即[转载]谈谈荷、力、场

物体平动有动量的概念,动量mv是矢量,方向与速度v的方向相同;物体的自旋有自旋动量的概念,自旋动量是矢量,方向与角速度ω的方向相同,即从磁极的N极看去物体是逆时针自旋的。

 

1.  电荷

一个电荷q在其周围空间形成电场,电荷与电场形影不离,同时存在,同时消亡,在电场中的某一点的电场强度[转载]谈谈荷、力、场,在该点处另一电荷q2受到的电场力[转载]谈谈荷、力、场

 

2.  磁极

在未发现磁与电的联系前,用天然磁铁描述磁场。磁铁在其周围空间形成磁场,磁铁与磁场形影不离,同时存在,同时消亡。在磁场中的某一点的磁场强度[转载]谈谈荷、力、场,在该点处另一磁极Pm2受到的磁场力[转载]谈谈荷、力、场

自从搞清了运动电荷是磁现象的根源后,就用运动电荷在磁场中受洛仑兹力的作用,定义磁场中某点的磁感应强度[转载]谈谈荷、力、场 [转载]谈谈荷、力、场

运动电荷q1 产生的磁场,在某点磁感应强度[转载]谈谈荷、力、场 [2] ,实验运动电荷q2在该点受到洛仑兹力[转载]谈谈荷、力、场

为了与电荷类比,定义磁荷在磁场中的某一点的磁感应强度[转载]谈谈荷、力、场,在该点处另一磁荷Pm2受到的磁场力[转载]谈谈荷、力、场

 

三.电场、磁场、质场

宇宙中存在三种场,电荷形成的电场,磁荷形成的磁场,质荷形成的质场,三种荷产生的力:电场力,磁场力,质场力。

 

1.  电场

在无人类干预的自然状态下的宇宙中,由静止电荷生成的静电场,可以说不存在。因为宇宙中的带电粒子都在不停地运动无法形成静电场。只是在人为干涉的情况下,比如给绝缘金属球带电后,在它的周围产生静电场。

人们在研究电场中某点处的电场强度时,是用检验电荷在某点受到的电场力与检验电荷所带电量的比值来确定,称为该点处的电场强度,即:[转载]谈谈荷、力、场

 

2. 质场

我们可以类比用一个质量为m2的物体放置在质量为 m1的物体产生的质场中,把m2在某点处受到的作用力F引力与其质量m2的比值称为该点处质场的强度,即:[转载]谈谈荷、力、场。质场的场强实际上就是在m1的质场中该点处的重力加速度g

 

3. 磁场的特殊地位

万有引力产生的根源牛顿无法回答,爱因斯坦弯曲时空也解释不清。诺贝尔奖评选委员会2008107日称,引力产生的原因“对当今物理学构成了巨大的挑战”。然而弯曲的磁场可以解释清楚引力的根源,可以说磁场力就是引力。见“恒星与行星的引力示意图”。为了突出行星的自旋,没有画出公转。

 

[转载]谈谈荷、力、场 

磁场是宇宙中最重要的场,也是三种场中最主要的场;磁场力是三种力中最主要的力,由磁场力可以推演出电场力和质场力。所以三种场统一为一种场:磁场;三种力统一为一种力:磁场力。

我们知道磁场可以用磁力线形象直观的描述。垂直通过磁场中某点的单位面积上的磁力线的条数为磁通量,所以可用磁通量表示磁感应强度。因此磁感应强度有两种表示法:

1. 用磁通量表示:[转载]谈谈荷、力、场

2. 用磁荷量表示:[转载]谈谈荷、力、场,

所以:[转载]谈谈荷、力、场

于是自旋动量与磁极的磁荷量和磁通量的关系:[转载]谈谈荷、力、场

所以磁场的比例系数:[转载]谈谈荷、力、场

 

4. 场物理的概念

二个非接触物体间的相互作用力(电荷与电荷,磁荷与磁荷,质荷与质荷)是一种场效应,不论相距多远,瞬间发生。因为场是看不见的,使人误解为是超距作用,其实它们是通过场实现的。这种场效应不需要任何传递媒介,只要一方在另一方的场中,就发生了作用。

场定理:把研究对象视为质点,描述该质点生成的场对实验荷的作用力[转载]谈谈荷、力、场p是三种荷:电荷、磁荷、质荷中的任一种。S为力线(电力线、磁力线或质力线)穿过的球面积。)

 

5. 电荷、磁荷、质荷的统一

粒子都在自旋,物质自旋产生磁荷,形成磁场。

       [转载]谈谈荷、力、场mpm统一了;

依据[转载]谈谈荷、力、场pmq统一了;

依据[转载]谈谈荷、力、场mq统一了。

所以mqpm三者统一了,用图1表示。

[转载]谈谈荷、力、场 

6. 电场力、磁场力、质场力的统一

物质自旋产生磁场,磁场中某点的磁感应强度[转载]谈谈荷、力、场,在该点处另一磁荷pm2受到的磁场力 

    [转载]谈谈荷、力、场

磁场力与电场力的关系:[转载]谈谈荷、力、场(依据 [转载]谈谈荷、力、场);

磁场力与质场力的关系:[转载]谈谈荷、力、场(依据 [转载]谈谈荷、力、场)。

 

7.  磁场、电场、质场比例系数之间的关系

[转载]谈谈荷、力、场

 

四.结论

1.场定理:把研究对象视为质点,描述场的表达式[转载]谈谈荷、力、场p是三种荷:电荷、磁荷、质荷中的任一种。S为力线(电力线、磁力线或质力线)穿过的球面积。)

 

2. 电荷、磁荷、质荷的统一

     [转载]谈谈荷、力、场,质荷m与磁荷pm统一了;

     [转载]谈谈荷、力、场,电荷q与磁荷pm统一了;

     [转载]谈谈荷、力、场,质荷m与电荷q统一了。

 

3. 电场力、磁场力、质场力的统一

磁场力[转载]谈谈荷、力、场

磁场力与电场力的关系:[转载]谈谈荷、力、场(依据 [转载]谈谈荷、力、场);

磁场力与质场力的关系:[转载]谈谈荷、力、场(依据 [转载]谈谈荷、力、场)。

 

4. 磁场、电场、质场比例系数之间的关系

    [转载]谈谈荷、力、场

注释:

[1]。自旋动量是非刚体范畴的概念,角动量(也叫动量矩)是刚体范畴的概念,二者截然不同,不可混为一谈。

[2] 磁感应强度B与磁场强度H之间的关系:[转载]谈谈荷、力、场


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