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物理学中的磁子概念该如何理解?它可以被看做是一个粒子吗?

(2017-05-09 09:24:19)
标签:

自旋场物理学

分类: 原创•评论

物理学中的磁子概念该如何理解?它可以被看做是一个粒子吗?


陀螺—上帝掷出的骰子


大自然中,磁的奥秘最“丰富”,但我们关于磁的起源问题却一直处在“混沌”之中;电磁学中用安培的“分子电流说”来描述磁的起源,量子力学却出现了基本粒子有“自旋磁矩”问题,比如电子,它是目前“没有内部结构”的最基本粒子之一,对它的磁性来源,用“分子电流说”就无法给予解释了,那么,我们该如何解释自旋基本粒子的磁性起源问题呢?即我们该如何理解磁子概念并给它一个明晰物理学定义呢? ——盼望有志于磁学探索的朋友们给出您的精彩答案!
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磁子概念的出现与库伦磁荷定理有情丝万缕的关系,但由于磁子具有偶极性,因此再用磁荷概念去描述它显然不符合它的“偶极性”要求了;

磁子概念真正提出者是英国物理学家P.魏斯;在魏斯看来,我们应该有用于描述基元磁体的类似电子的“磁子”一词,使大钢棒磁化是由俄亥俄州立大学的S.J.巴涅特和L.J.H.巴涅特夫人首先用实验证明的,他们于1914年12月把这一发现送交美国物理学会。巴涅特解释说:“如果磁子有角动量,那么磁子将会有取向的变化,以便使它的转动方向跟根强迫转动的方向更加接近一致。”他于1915年期间对于转动速度和所产生的磁的强度的比率作了更好的测定。

德国物理学家斯特恩和W.革拉赫的研究实验给出了磁子存在的直接证据。他们发现了质子磁矩,并于1943年获诺贝尔物理学奖。

魏斯的磁子思想与后来量子力学定义出的“玻尔磁子”有本质的差异,具体体现在:

魏斯磁子是想描述的是类似电子一样的“磁子”,即基本自旋粒子所具有偶极磁性的概念;而玻尔磁子则描述的是自旋电子绕原子核运动时,根据量子力学理论所得,与电子相关的磁矩基本单位,是一项常数,这是用电子电荷的“公转”角动量来定义出来的,即μ=-emr²ω/2m=-ev²r/2;其本质与电磁学中用安培“分子电流说”所定义出来的磁偶极子概念的思路是相同的。因此,从这个意义上来说,玻尔磁子并不可以看做是一个“粒子”,而是一个“公转系统”。

http://p1.pstatp.com/large/150c0016c7ee93b65abc

从魏斯磁子和玻尔磁子概念的比较中,我们可以发现,对一个粒子而言,不论其有自旋角动量还是公转角动量,它们都会产生相应的磁矩,这就体现了磁诞生的二个不同方面,即自旋生磁和公转生磁;但对公转生磁系统而言,如果我们将这个系统看做是一个闭合的独立系统,则它也可以被看做是一个“粒子”,如“氢核+电子”构成一个氢原子,那么这个氢原子也有自旋磁矩存在,我们就可以说氢原子也是一个“磁子”。

http://p3.pstatp.com/large/17820005b51136f9af5f

由此可见,磁子概念是可以被看做是一个“粒子”的,但这包含了二层含义,即作为没有任何物质组成结构的最基本粒子,如电子,它就称为“真磁子”;而作为有物质组成结构的“非基本粒子”,如氢原子,就可以称它为“假磁子”;

同时,我们还应该关注:在“非基本粒子”领域,还有质子,质子等,这些粒子的组成形式又不同于“氢原子”,即它的内部组成结构不包含“公转”形式,组成它们的“夸克”是以“晶格”结构出现的,即由这些“夸克”组成的质子或中子是一种“刚体”粒子,它们的自旋也就会产生像电子一样的“真磁子”......

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总之,磁子描述的是旋转质量体所产生的一种关于磁的物理效应现象,从这个意义上来说,一些具有自旋和磁场性的宏观物体,如地球、太阳、中子星等,也都可以看做是一个“磁子”......

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http://p3.pstatp.com/large/17800005b2798cea7b63

关于这方面的论述内容很多,我都放在我的《磁子论》一文中去了,等我的这篇文章刊出以后再对之作补充吧!

http://p3.pstatp.com/large/16aa000ff6812a02d0df

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磁子存在描述基元磁体的类似电子的一种属性,在与某种原了模型有关的磁学理论中探究。磁子在角动量和取向性的变化,使它的转动方向跟强迫转动方向一致,这又可以去类比在地球上存在区域性物质分布密度不同,由各区域产生的引力大小有所不同,在地球自转过程中会出现由大小引力相对不同引起卫星的角动量取向性相对变化。目前可能还没有去研究人造卫星在地球上空受引力大小相对变化影响的类似磁取向性的角动量相对变化,也没有去研究电子受原子核影响的相对磁取向性角动量变化。在原子中处于某一状态的电子,由干英轨道运动而具有磁矩,也可以根据量子力学用磁矩单位来衡量。磁子可以以物质粒子形式存在,也可以类比波/粒二象性现象去了解,总之,磁子拥有磁的特殊物理特性。

 9评论
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  • 玛玛-哈哈
    用傻瓜通俗点来讲。并不严格正确哈只是打个比喻。磁就是电的平方。而光是由电磁交替产生。光可以看作是电的立方。//@玛玛-哈哈: 没有磁子这种东西。磁场只是电场在空间中发生变化而衍生出来的一种现象。磁的本质是电场的变化。 脱离了电场。磁场也不会存在
    1488018840
  • 手机用户50632933631
    无论是磁场和电场,还重力场都是建立在物质基础上来探究,在那些场内用立方和平方的概念来衡量磁现象是不科学的,这就好比以物质为基础产生的大脑的意识可以用平方和立方来衡量,不能死搬硬套去读书。磁子就是与产生磁现象有关的物质,在两个永磁体之间产生相互引力和相互斥力现象的空间存在着大量与磁有关的介质粒子。磁力介质粒子与引力介质粒子是如何从物体内产生出来的,科学家一时也难以回笞出来,不过我们可以透过现象去了解本质,就象了解一个人的本质那样,我们不能说本质也可以用平方和立方来衡量。本质仅仅是一种现象,本质同样是以物质为基础来衡量的,本质不但与大脑有关,还与基因也有关,再去想想磁子吧。 // @玛玛-哈哈: 用傻瓜通俗点来讲。并不严格正确哈只是打个比喻。磁就是电的平方。而光是由电磁交替产生。光可以看作是电的立方。//@玛玛-哈哈: 没有磁子这种东西。磁场只是电场在空间中发生变化而衍生出来的一种现象。磁的本质是电场的变化。 脱离了电场。磁场也不会存在
    1488025020
  • 陀螺—上帝掷出的骰子
    “千声万唤使出来”!——你的回答真精彩!从字面上理解,磁子应该可以看做是一个实体粒子,但按安培“分子电流说”而言,它又不属于一个粒子,而应属于一个“系统”,即“质-电”系统;电子是一个没有物质组成结构的最基本粒子,对于量子力学给出的电子自旋磁矩问题,你是怎样理解的?即电子磁性是如何产生的?——望老师给出精彩的“心得”与大家分享!谢谢,谢谢!
    1487770440
  • 玛玛-哈哈
    不是电场影响磁场。 你搞清楚。电场就是磁场的根磁场的本。脱离了电。你在宇宙中谈什么磁。你这个家伙只是要为了你发表的东西正确。 却不管真正的理儿是什么。 //@手机用户50632933631: 你说的电场能影响磁场没有错,从物理现象中可以充分证明,我只是在以类比的方式解释一些问题。 // @玛玛-哈哈: 没有磁子这种东西。磁场只是电场在空间中发生变化而衍生出来的一种现象。磁的本质是电场的变化。 脱离了电场。磁场也不会存在
    1488091680
  • 玛玛-哈哈
    磁场是电场的变化。也就是运动。当然可以再数学上看做是电的平方。我说了。不完全正确。但是这个比喻可以帮助你理解磁场是什么
    1488032040
  • 玛玛-哈哈
    没有磁子这种东西。磁场只是电场在空间中发生变化而衍生出来的一种现象。磁的本质是电场的变化。脱离了电场。磁场也不会存在
    1488017340
  • 玛玛-哈哈
    高中物理实验都很明白了。变化的电场产生磁场。磁并不是一种纯粹的基本现象。它是电场的复合现象。你非要单独研究它。那么你就永远找不到为什么。产生磁的根本就是电荷的运动。地球自转带动内部大量的铁元素在自转。产生了地球磁场
    1488060720
  • 手机用户50632933631
    你说的电场能影响磁场没有错,从物理现象中可以充分证明,我只是在以类比的方式解释一些问题。 // @玛玛-哈哈: 没有磁子这种东西。磁场只是电场在空间中发生变化而衍生出来的一种现象。磁的本质是电场的变化。脱离了电场。磁场也不会存在
    1488063960
  • 手机用户50632933631
    磁矩这个概念已经涉及到与空间有关的磁性物质外在行为,就好比中国和美国之间进行互动那样,在国土不动的情况下靠人员之间联络,派出人员出现在任何空间位置都代表着国家已在某种意图。你要了解是淮在产生磁场和在磁场中以什么方式在表达意图,磁子可以产生磁场,就像星体产生重力场那样。目前我们远远没有到质子和电子之间可能还存在力介质粒子的程度,光的平方理论也不是终极物理学的研究目标,还有许多相对性的问题没有搞清楚,理论不仅仅停留在书本上,这只代表我个人的见解,感谢你把问题提出来。 // @玛玛-哈哈: 没有磁子这种东西。磁场只是电场在空间中发生变化而衍生出来的一种现象。磁的本质是电场的变化。脱离了电场。磁场也不会存在
    1488059340
https://wenda.toutiao.com/question/6389754071003169026/

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