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      關(guān)于電磁波的認(rèn)識(shí)

      2022-06-10 01:35:30吳義舉
      現(xiàn)代鹽化工 2022年2期

      吳義舉

      關(guān)鍵詞:場(chǎng);空間系數(shù);因果性作用力;因果性連接力

      1關(guān)于電磁波的存在

      1.1場(chǎng)的提出

      人們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn),地球可以產(chǎn)生地磁場(chǎng),磁鐵因?yàn)閳?chǎng)的存在而相互吸引或排斥;小磁針在磁場(chǎng)的作用下總是指向南北;通電的導(dǎo)體可以產(chǎn)生電場(chǎng),使零散的鐵粉呈環(huán)形排列……從物理學(xué)角度來看,這些現(xiàn)象都源于場(chǎng)的作用。

      場(chǎng)的概念是英國物理學(xué)家法拉第提出的[1],因?yàn)樗粷M牛頓對(duì)萬有引力是超距作用的解釋。根據(jù)牛頓的觀點(diǎn),相隔一定距離的電荷與電荷之間、磁體與磁體之間、電流與磁體之間的相互作用都應(yīng)該是超距作用。但是,法拉第通過很多實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)它們之間的相互作用是直接的,是由于某種物質(zhì)的存在而產(chǎn)生的相互作用,因此,法拉第提出了場(chǎng)的概念。比如電荷之間相互作用是因?yàn)殡姾煽梢援a(chǎn)生電場(chǎng);磁體之間相互作用以及導(dǎo)體對(duì)其周圍的鐵粉有力的作用等現(xiàn)象都是因?yàn)閳?chǎng)的存在。法拉第又引入電力線與磁力線的概念以描述場(chǎng)的分布情況,使空間中的場(chǎng)有了一定的現(xiàn)實(shí)意義。

      本研究圍繞以下問題展開:(1)電荷為什么會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)?電場(chǎng)的本質(zhì)是什么?(2)磁體為什么會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)?磁場(chǎng)的本質(zhì)是什么?磁場(chǎng)與電場(chǎng)的本質(zhì)相同嗎?(3)法拉第所說的力線應(yīng)該是什么?電荷為什么可以產(chǎn)生“電力線”?磁體為什么可以產(chǎn)生“磁力線”?力線與場(chǎng)從相對(duì)存在的本質(zhì)而言是同一的存在嗎?為什么力線可以作用于場(chǎng)?

      1.2電磁波的存在與麥克斯韋方程

      法拉第對(duì)場(chǎng)的存在只提出了一個(gè)概念,沒有實(shí)際物理意義,英國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家麥克斯韋作出了偉大的貢獻(xiàn)。麥克斯韋認(rèn)為場(chǎng)是存在的,并且電場(chǎng)與磁場(chǎng)是相互聯(lián)系的,只有賦予它們一定的物質(zhì)內(nèi)容,并且通過數(shù)學(xué)公式精確地表達(dá),才能達(dá)到物理理論的高度。于是麥克斯韋找到了方程組[2]:

      麥克斯韋從位移電流的思想中推導(dǎo)出:來回振蕩的位移電流會(huì)產(chǎn)生不斷變化的磁場(chǎng),且磁場(chǎng)的磁力線都垂直于電流的平面。根據(jù)法拉第的電磁感應(yīng)理論,在導(dǎo)體的回路中,變化的磁通量會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這說明導(dǎo)體中存在電場(chǎng),迫使電荷運(yùn)動(dòng),可以推導(dǎo)出:變化的磁場(chǎng)在垂直于磁場(chǎng)的平面上產(chǎn)生環(huán)繞磁場(chǎng)的電場(chǎng)。麥克斯韋由此推出:變化的磁場(chǎng)也能在其周圍產(chǎn)生電場(chǎng)。

      麥克斯韋從理論中得出:如果在空間中某一區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生隨時(shí)間變化的電場(chǎng),就會(huì)感應(yīng)出隨時(shí)間變化的磁場(chǎng);一個(gè)隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)同時(shí)也會(huì)感應(yīng)出隨時(shí)間變化的電場(chǎng)。電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互感應(yīng),就會(huì)由近及遠(yuǎn)地在空間中傳播出去,形成電磁波。

      麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在。如果能從經(jīng)驗(yàn)上驗(yàn)證,將會(huì)成為該理論的重要依據(jù)。

      赫茲是驗(yàn)證電磁波存在的第一人,他巧妙地設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。要想產(chǎn)生電磁波,首先要有感應(yīng)電流,他想到可以根據(jù)變壓器的原理來設(shè)計(jì)。赫茲用一個(gè)震動(dòng)開關(guān)接通和切斷初始線圈中的電流,使其產(chǎn)生變化的電流,在鐵芯線圈中的次級(jí)線圈會(huì)產(chǎn)生變化的感應(yīng)電流(次級(jí)線圈的匝數(shù)越多,電流越強(qiáng)),然后在次級(jí)線圈的兩端鑲上小銅球,互相接近但不靠攏,形成一個(gè)開放式的電容器,兩銅球空隙的空間被擊穿,形成電火花。當(dāng)振動(dòng)開關(guān)振動(dòng),就會(huì)形成變化的位移電流,進(jìn)而形成電磁波。

      赫茲在實(shí)驗(yàn)室的另一個(gè)房間放了一個(gè)開口的銅環(huán),在開口處各鑲一個(gè)小銅球,作為電磁波的接收器。赫茲認(rèn)為,如果電磁波存在,當(dāng)電磁波傳至小銅球時(shí),變化的電磁場(chǎng)會(huì)在小銅球上感應(yīng)出電流,并在小銅球的空隙間產(chǎn)生跳動(dòng)的電火花。赫茲拉上窗簾后,清楚地看到小銅球間不停跳躍的淡藍(lán)色電火花,成功證明了電磁波的存在,也間接驗(yàn)證了關(guān)于場(chǎng)存在的概念。

      根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論,電磁波的波動(dòng)方程:

      計(jì)算出電磁波的速度v=c≈3×108m/s,與光速相同。因此,麥克斯韋認(rèn)為光波就是電磁波。這一結(jié)論略顯武斷。

      第一,要知道,電磁波是空間中客觀存在的一種物質(zhì),是原子核中電荷的電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果,也就是說,電磁波產(chǎn)生于原子結(jié)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)的電荷對(duì)電場(chǎng)的作用。如果在空間中傳播的光或極板間的電火花本身就是原子核中運(yùn)動(dòng)的電荷的一種存在,電磁波的速度等于光波的速度,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),這是自然的事,但它們的存在終究是兩回事。

      第二,根據(jù)對(duì)光的認(rèn)識(shí),光具有波粒二象性,即光也具有粒子性。從本質(zhì)來看,如果電磁波是空間中存在的客觀物質(zhì),且是原子核中電荷運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物,就與粒子性存在矛盾。

      為了進(jìn)一步證明光波就是電磁波,赫茲做了一系列實(shí)驗(yàn)證明電磁波具有反射、折射、衍射、干涉等現(xiàn)象,也就是說,從某個(gè)層面理解,電磁波具有光的一切性質(zhì),因此認(rèn)為光波就是電磁波。下面將解釋光波與電磁波的關(guān)系。

      1.3關(guān)于“以太”的問題

      人們根據(jù)麥克斯韋的電磁理論認(rèn)為,電磁波的傳播需要“以太”(麥克斯韋稱其為“媒質(zhì)”)。但是,邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)的“零結(jié)果”否定了“以太”的存在。傳遞電磁波需不需要“以太”或所謂的“以太”應(yīng)該是什么?下面將作出分析。

      邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)的原理:假定“以太”的存在相對(duì)于太陽靜止,如果光是電磁波,在“以太”中運(yùn)動(dòng),則因地球自轉(zhuǎn)而存在相對(duì)速度的光程差變化[3]?;诖?,可以用干涉儀來檢驗(yàn)“以太”中相干光的光程差相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)的干涉條紋的移動(dòng)情況,檢驗(yàn)“以太”的存在。

      因?yàn)榈厍虻墓D(zhuǎn)速度相比于光速實(shí)在太小,不易直接測(cè)量相對(duì)光速的變化,邁克爾遜-莫雷將一束平行光通過一塊半鍍銀鏡分成兩束,使其中一束順著地球的自轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng),另一束垂直于自轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng),這兩束光是相干的。再通過平面鏡使其反射并相互疊加產(chǎn)生干涉。由于兩束光相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)速度不同,到達(dá)疊加處所需要的時(shí)間也會(huì)不同,因此,會(huì)產(chǎn)生光程差?,F(xiàn)將儀器旋轉(zhuǎn)90°,使兩束光易位,會(huì)使光程差增加1倍,能看到干涉條紋的移動(dòng)情況。根據(jù)他們的計(jì)算結(jié)果,移動(dòng)量應(yīng)該是條紋間距的0.4倍。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是沒有看到條紋間距的移動(dòng),成了否定“以太”存在的一個(gè)實(shí)驗(yàn)性證據(jù)。

      實(shí)驗(yàn)本身并不存在問題,但是從電磁波理論到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,還有些方面需要探討:(1)光具有很多電磁波的性質(zhì),比如速度、反射、干涉、衍射等,假設(shè)光是電磁波,然后根據(jù)邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)證明光是電磁波,不需要(媒質(zhì))“以太”。(2)從某個(gè)層面可以認(rèn)為“以太”是電磁理論中的基礎(chǔ)物質(zhì),是產(chǎn)生電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的實(shí)在。

      試問有沒有可能電磁波就是電磁波,只是客觀物質(zhì)的一種存在形式,其速度等于光速,有些性質(zhì)與光相似;光就是光,并不是電磁波,換言之,光只是一定頻率的粒子。當(dāng)然,光也有波的性質(zhì),存在于產(chǎn)生電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的媒質(zhì)“以太”中。由此可知,在“以太”中無法看到光粒子的干涉條紋的移動(dòng),因?yàn)椤耙蕴睂?duì)光粒子的影響微乎其微,因此,邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)的“零結(jié)果”也具有一定的必然性。從邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)中可以粗略地提出兩個(gè)可能性的存在:(1)電磁波的存在就是電磁波,而光的存在就是光,而且光具有波粒二象性,兩者是不同形式的存在。(2)空間中存在的“以太”或麥克斯韋所說的“媒質(zhì)”,是產(chǎn)生電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的基礎(chǔ),也是更基本的客觀存在。由此可知,以光的干涉條紋的移動(dòng)現(xiàn)象作為媒介測(cè)量“以太”的存在,不會(huì)有明顯的結(jié)果。

      2本研究對(duì)電磁波的理解

      本研究認(rèn)為,在屬性空間(本質(zhì)本性的空間)中,既存在空間系數(shù)(或場(chǎng)),又存在基本粒子或物體(有限且有一定因果性聯(lián)系的獨(dú)立實(shí)在或個(gè)體)[4]?;玖W訉?duì)屬性空間的因果性(改變量)作用力:

      空間系數(shù)之間存在因果性作用的改變量(或因果性聯(lián)系)。因此,從宇宙的宏觀上看,空間形成一個(gè)連續(xù)的整體。但這并不表示一個(gè)點(diǎn)粒子可以作用于無窮遠(yuǎn)處,點(diǎn)粒子的因果性改變量是其自身含有的因果性實(shí)在*對(duì)屬性空間的作用,而空間系數(shù)相互間的存在連接到無窮遠(yuǎn)處構(gòu)成宇宙體系。

      2.1基本粒子與基本粒子之間在空間系數(shù)中的相互作用

      2.1.1基本粒子在空間系數(shù)中的情況

      基本粒子對(duì)屬性空間有因果性改變量的作用,存在于空間系數(shù)中,對(duì)空間系數(shù)有因果性連接力的作用。比如基本粒子自旋,雖然因果性改變量是以自身為中心的存在,但是會(huì)使空間系數(shù)產(chǎn)生因果性作用力,即產(chǎn)生因果性連接力的積分,使空間系數(shù)隨之作用,可知:

      要注意,可以判定兩點(diǎn):(1)兩粒子之間存在確定的因果性作用力。(2)粒子的自旋與空間系數(shù)有關(guān)。也可以確定自旋的粒子會(huì)對(duì)空間系數(shù)形成因果性連接力,而且粒子的自旋或自轉(zhuǎn)并非來自粒子的內(nèi)在稟性(外因的作用)。

      由此可推知:由于物體或基本粒子只存在對(duì)屬性空間有因果性改變量的本質(zhì),物體或基本粒子在屬性空間中的運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)都由外因引起。

      2.2基本粒子或物體之間對(duì)空間系數(shù)的作用

      2.2.1關(guān)于場(chǎng)的概念

      對(duì)于粒子、粒子與粒子之間在空間系數(shù)中的作用情況,現(xiàn)在已知它們組成的物體對(duì)空間系數(shù)的作用。

      根據(jù)法拉第提出的場(chǎng)的概念,從某個(gè)層面上可以認(rèn)為是空間系數(shù)。

      (1)本研究認(rèn)為,在屬性空間中除了物體(或基本粒子)的存在形式,只有空間系數(shù)(或場(chǎng)),是空間中某一位置上的常量,也是客觀的物質(zhì)存在形式。

      (2)根據(jù)前文關(guān)于空間系數(shù)對(duì)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)以及磁場(chǎng)的一些認(rèn)識(shí),也可以認(rèn)為場(chǎng)就是空間系數(shù)。

      由此可以理解地球是如何形成地磁場(chǎng)的。在太陽系中,地球是圍繞太陽逆時(shí)針自轉(zhuǎn)的行星,存在于空間系數(shù)中的有一定因果性聯(lián)系的基本粒子—組成地球的基本粒子(原子核、電子)的自旋方向大多也應(yīng)該趨向于逆時(shí)針自旋,因?yàn)榱W拥淖孕强臻g系數(shù)實(shí)在作用的結(jié)果,所以可以推斷粒子的自旋方向從宏觀上看應(yīng)該與地球自轉(zhuǎn)作用力的空間系數(shù)一致。地球自轉(zhuǎn)帶動(dòng)金屬地核外區(qū)的熔融鐵鎳一起自轉(zhuǎn),但是因?yàn)橹行奶幍墓腆w鐵鎳地核被迫運(yùn)動(dòng),造成熔融區(qū)鐵鎳逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的粒子之間產(chǎn)生定性的相互作用力,也可以認(rèn)為逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)的粒子相互之間對(duì)空間系數(shù)存在定性的作用力,使空間系數(shù)形成穩(wěn)定且垂直于粒子運(yùn)動(dòng)方向的變化。又因鐵鎳固體應(yīng)該處于熔融區(qū)的下方,使熔融區(qū)的鐵鎳向下對(duì)流,所以地球形成一個(gè)使空間系數(shù)的實(shí)在向下對(duì)流且垂直于粒子運(yùn)動(dòng)方向(地球的自轉(zhuǎn)方向)的關(guān)于空間系數(shù)的環(huán)流,形成地磁場(chǎng)。

      可見,場(chǎng)的本質(zhì)是粒子之間相互作用而使空間系數(shù)的實(shí)在產(chǎn)生定向移動(dòng)的結(jié)果。

      關(guān)于場(chǎng)的存在,從磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理更容易理解。磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)的原因是磁性材料內(nèi)部原子結(jié)構(gòu)中的原子核與電子整齊同向排列。從上文可知,磁性材料中的基本粒子(原子核、電子)自旋方向一致,會(huì)使空間系數(shù)的物質(zhì)實(shí)在形成定向運(yùn)動(dòng)(因果性連接力的原因),進(jìn)而形成一個(gè)在空間系數(shù)中自給自足的定向環(huán)流。對(duì)于磁鐵而言,表現(xiàn)出來的就是磁性,定向移動(dòng)的空間系數(shù)就是磁鐵兩端的一進(jìn)一出—N極和S極,這就是學(xué)界對(duì)磁極的規(guī)定。如果用磁鐵與磁性材料相互作用(可以磁化的材料),則定向移動(dòng)的空間系數(shù)可以使磁性材料的原子核與電子也形成定向自旋(因果性連接力),使其形成定向移動(dòng)的空間系數(shù)的變化具有磁性(N極和S極),這種現(xiàn)象稱為磁化。當(dāng)然,在異名磁極中,空間系數(shù)的運(yùn)動(dòng)方向一致,所以會(huì)相互吸引;在同名磁極中,空間系數(shù)的運(yùn)動(dòng)方向相反,所以會(huì)相互排斥。

      上述內(nèi)容也證明:不存在磁極子,因?yàn)榭臻g系數(shù)是屬性空間中的客觀存在或基本常量。

      可以間接推出:

      (1)粒子的自旋確實(shí)對(duì)空間系數(shù)有因果性連接力的存在。

      (2)粒子的自旋并非來自其本性,而是來自外因。

      (3)空間系數(shù)是屬性空間中某一位置上存在的最小量的實(shí)在值,也是客觀存在,有因果性聯(lián)系。

      2.2.2關(guān)于電磁波的產(chǎn)生

      從上述推理可知,空間系數(shù)是屬性空間中的客觀實(shí)在,是宇宙空間中某一位置上的常量,基本粒子對(duì)空間系數(shù)做功,會(huì)使空間系數(shù)形成因果性聯(lián)系,并向遠(yuǎn)處傳播。

      電場(chǎng)是學(xué)界規(guī)定的正、負(fù)電荷對(duì)空間系數(shù)的作用。設(shè)有質(zhì)量為m的基本粒子,比如電子,其因果性改變量:

      電場(chǎng)在某一點(diǎn)的散度就是點(diǎn)電荷在屬性空間中某一單元實(shí)在*上對(duì)空間系數(shù)有效作用力的大小,與距離的平方成反比,與電荷量成正比。

      分析電流對(duì)磁場(chǎng)的作用情況,在實(shí)驗(yàn)中,如果導(dǎo)體中有電流移動(dòng),則電子之間因?yàn)殡妶?chǎng)而相互作用,使電子之間的空間系數(shù)因?yàn)橐蚬赃B接力而變化。同時(shí),電子在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生一定的逆時(shí)針自旋,會(huì)使空間系數(shù)形成一個(gè)垂直于運(yùn)動(dòng)方向且傾向于逆時(shí)針方向的環(huán)流移動(dòng),這就是電磁場(chǎng)??芍?/p>

      (1)電磁場(chǎng)是運(yùn)動(dòng)電荷相互作用的結(jié)果,是在電流移動(dòng)過程中形成的垂直于電子運(yùn)動(dòng)方向(或電流運(yùn)動(dòng)的平面)的存在。

      (2)電磁場(chǎng)的環(huán)流方向由垂直于運(yùn)動(dòng)方向的電子運(yùn)動(dòng)決定,與電子的逆時(shí)針自旋有關(guān),所以電磁場(chǎng)的環(huán)流方向應(yīng)該是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。

      電磁場(chǎng)環(huán)流的現(xiàn)象可以通過放在其周圍的小磁針的偏轉(zhuǎn)情況來確定,也符合電磁感應(yīng)定律的實(shí)驗(yàn)。

      上述關(guān)于電子的自旋情況也可以根據(jù)電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況來確定。

      電子束是一定區(qū)域中存在的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)且相互作用的電子,電子之間相互作用的因果性連接力對(duì)空間系數(shù)形成垂直于電子束的運(yùn)動(dòng)方向且逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的定向移動(dòng),也是電磁場(chǎng)的定向旋轉(zhuǎn)。

      由于電磁場(chǎng)或定向移動(dòng)的空間系數(shù)是垂直于電子束的運(yùn)動(dòng)方向且逆時(shí)針的環(huán)流,如果放上一個(gè)與電子束方向平行(與電磁場(chǎng)方向垂直)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),電子束幾乎不受勻強(qiáng)磁場(chǎng)的影響,因?yàn)槠涫茏饔昧Φ姆较蚺c勻強(qiáng)磁場(chǎng)(空間系數(shù))的作用力垂直,不受其方向上的作用力。

      下面分析在電子束中加上與其垂直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的情況。

      實(shí)驗(yàn)1:用一射線管射出電子束,方向由實(shí)驗(yàn)人員指定。電子束產(chǎn)生的磁場(chǎng)或定向移動(dòng)的空間系數(shù)在垂直于電子束的方向上逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí),放上勻強(qiáng)磁場(chǎng)且由上指向下(上方是N極),可以理解為N極方向的磁場(chǎng)增大了空間中的空間系數(shù)的力度或作用力,換言之,增大了空間中空間系數(shù)的場(chǎng)強(qiáng),使逆時(shí)針環(huán)流的電子束受到向右的作用力,也就是環(huán)流逆時(shí)針方向的磁場(chǎng)作用力加強(qiáng)了,則向右偏轉(zhuǎn)。如果改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁極,即上方是S極,可以理解為磁場(chǎng)或定向移動(dòng)的空間系數(shù)對(duì)S極的作用力加強(qiáng)了,換言之,S極對(duì)空間中的磁場(chǎng)或空間系數(shù)的力度或作用力減弱了,逆時(shí)針環(huán)流的電子束受到向左的作用力,也就是磁場(chǎng)逆時(shí)針環(huán)流的作用力的積分減弱了,所以向左偏轉(zhuǎn)。如果放上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)是由下指向上(下方是N極),原理相同。

      實(shí)驗(yàn)2:用相同方向的電子束,放上勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向是由左指向右(左邊是N極)。同理,可以理解為左邊N極方向的磁場(chǎng)加強(qiáng)了空間中的空間系數(shù)的力度或作用力,使逆時(shí)針環(huán)流的電子束受到向上的作用力,換言之,逆時(shí)針環(huán)流方向的作用力的積分增加了,則電子束向上偏移。如果改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁極,即磁場(chǎng)左邊是S極,可以理解為S極減小了空間中磁場(chǎng)或空間系數(shù)的力度或作用力,使逆時(shí)針環(huán)流的作用力減弱,所以磁場(chǎng)受到向下的作用力,電子束向下偏轉(zhuǎn)。如果放上勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向是由右指向左(右邊是N極),原理相同。

      如果改變電子束的指向,原理相同。

      上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)與電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況相符,從洛侖茲的左手定則也可以判定,可以間接判定電子確實(shí)在局域空間中存在一定的逆時(shí)針自旋,因?yàn)槿绻娮硬淮嬖谀鏁r(shí)針自旋,其形成的環(huán)流磁場(chǎng)也不存在逆時(shí)針方向的因果性連接力,電子在一定方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中不會(huì)發(fā)生相應(yīng)偏轉(zhuǎn)。根據(jù)勻強(qiáng)磁場(chǎng)作用力的大小以及電子束的偏轉(zhuǎn)情況,可以粗略地統(tǒng)計(jì)電子的自旋速度。

      關(guān)于電流產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)的感應(yīng)或變化的電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng),從麥克斯韋組第一方程了解到:

      對(duì)于式中位移電流的電場(chǎng)變化率產(chǎn)生的磁場(chǎng),本質(zhì)依然如此。

      由此可知,空間中磁場(chǎng)變化(或渦旋的磁場(chǎng))的本質(zhì)是因果性作用力對(duì)空間系數(shù)的作用,而因果性作用力取決于空間中粒子之間的相互作用,它決定了空間系數(shù)的分布。

      再分析磁場(chǎng)對(duì)電流的情況,已知在有電流通過的導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生垂直于導(dǎo)體平面且逆時(shí)針方向環(huán)流的磁場(chǎng)或空間系數(shù),如果在通路的導(dǎo)體中放上勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)體會(huì)發(fā)生什么變化?

      首先,分析勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)體平行時(shí)相互作用的情況。導(dǎo)體放入與其平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,相當(dāng)于勻強(qiáng)磁場(chǎng)或定向移動(dòng)的空間系數(shù)對(duì)導(dǎo)體中的粒子(原子核、電子)有因果性作用力,但是基本粒子(電子)受原子核的束縛而不能形成感應(yīng)電流,也可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為,此時(shí)電子的因果性作用力是勻強(qiáng)磁場(chǎng)作用的結(jié)果。同時(shí),平移勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的導(dǎo)體,實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎不變,因?yàn)閷?dǎo)體受到的作用力幾乎不變。

      其次,分析導(dǎo)體放入與其垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)相互作用的情況。導(dǎo)體與勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相互垂直就相當(dāng)于基本粒子(原子核、電子)受到勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直方向的因果性連接力。如果勻強(qiáng)磁場(chǎng)移動(dòng),使垂直方向的因果性連接力對(duì)基本粒子做功,基本粒子(電子)可以逃離原子核的束縛,它們相互作用,形成定向移動(dòng)—感應(yīng)電流??梢院?jiǎn)單地認(rèn)為,電子受到的是外力對(duì)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的作用,使勻強(qiáng)磁場(chǎng)作用于電子,遠(yuǎn)大于勻強(qiáng)磁場(chǎng)自身的性質(zhì)對(duì)基本粒子(電子)的作用力所做的功,所以會(huì)形成感應(yīng)電流。

      (1)在靜磁場(chǎng)中的“零結(jié)果”。在通路的導(dǎo)體中,放入垂直于導(dǎo)體平面的靜磁場(chǎng)(相當(dāng)于磁通量B),可知靜磁場(chǎng)在垂直方向上對(duì)導(dǎo)體有因果性連接力,使導(dǎo)體處于因果性連接力的作用中或處于磁場(chǎng)的激發(fā)態(tài),但導(dǎo)體中的電子不會(huì)自由移動(dòng),因?yàn)殡娮佣际且宰陨頌橹行男纬傻囊蚬愿淖兞?,也就是電子的每一單元?shí)在*所受的因果性作用力并沒有變化,電子所受的磁通量沒有變化。所以,電子受原子核的因果性作用力的束縛,不會(huì)逃離原子核形成電流。

      根據(jù)麥克斯韋的電磁波理論,變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電場(chǎng),兩者相互垂直。但是麥克斯韋認(rèn)為電場(chǎng)與磁場(chǎng)都來自同一媒質(zhì),也就是說,變化的電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)本質(zhì)上也是電場(chǎng),而變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)本質(zhì)上也是磁場(chǎng),如果導(dǎo)體中電流運(yùn)動(dòng)存在的電子按直線運(yùn)動(dòng),從本質(zhì)上而言如何區(qū)分電場(chǎng)上的變化是磁場(chǎng)而磁場(chǎng)上的變化是電場(chǎng),如圖1所示(圖片來自網(wǎng)絡(luò))。從整體上看,就是電場(chǎng)或磁場(chǎng)在向前運(yùn)動(dòng)(它們只有概念上的區(qū)別),那么波是如何產(chǎn)生的?因?yàn)椴ㄊ敲劫|(zhì),無非要區(qū)分是電場(chǎng)還是磁場(chǎng),所以這也是要考慮的問題。

      電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互作用的實(shí)在從本質(zhì)上而言都是空間系數(shù)的存在。電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互作用的本質(zhì)是力F因?qū)臻g系數(shù)G'的作用。在振蕩電路中形成的感應(yīng)電流或極板間跳躍的電火花,是波形運(yùn)動(dòng)的粒子,而粒子的運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)屬性空間形成因果性作用力,進(jìn)而對(duì)空間系數(shù)形成因果性連接力,即對(duì)空間系數(shù)做功,使空間系數(shù)的因果性聯(lián)系由近及遠(yuǎn)地在空間中傳播,形成電磁波。

      由此可知,電磁波就是電子或極板間光電子對(duì)空間系數(shù)的作用力產(chǎn)生的存在,所以電磁波的速度v等于光速c。

      電磁波是由空間系數(shù)形成的因果性連接力的存在,而光是波形運(yùn)動(dòng)的粒子,它們是不同形式的存在。所以,光不是電磁波,電磁波也不是光。由此可以推知,電磁波是空間系數(shù)的基本物質(zhì)的存在產(chǎn)生的,而光是存在于空間系數(shù)中的波形運(yùn)動(dòng)的粒子。理論上,光速c應(yīng)該略小于電磁波的速度v。

      電磁波的一些性質(zhì),如反射、折射、衍射、干涉等現(xiàn)象都與光相似,因?yàn)殡姶挪ū旧砭褪枪鈱?duì)空間系數(shù)的作用產(chǎn)生的物質(zhì)存在。

      3關(guān)于邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)的理解

      本研究認(rèn)為,空間中的“以太”或麥克斯韋所說的媒質(zhì)是存在的,根據(jù)其性質(zhì)可稱為空間系數(shù)(或場(chǎng)),而邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)的“零結(jié)果”可能有3個(gè)原因。(1)光不是電磁波。光是以波形運(yùn)動(dòng)的粒子(這與原子核的結(jié)構(gòu)有關(guān))。光在空間系數(shù)中傳播,則空間系數(shù)對(duì)光的影響微乎其微,這就如一般情況下隨地球的運(yùn)動(dòng)很難看到空間系數(shù)中光線的偏折,也是從宏觀上看地球上受磁場(chǎng)作用的光線依然沿直線傳播的一個(gè)原因(極光除外)。(2)由于光速c是3×10m/s,如果想在干涉儀那么短的距離中觀察到空間系數(shù)對(duì)高速光粒子的干涉條紋的移動(dòng)現(xiàn)象,幾乎不可能。從宏觀上看,在地球兩端的磁極的磁場(chǎng)較強(qiáng),對(duì)輻射的離子流或光子會(huì)因空間系數(shù)變化而形成極光現(xiàn)象,這是宏觀上空間系數(shù)使離子流或光子發(fā)生明顯作用產(chǎn)生的結(jié)果。(3)空間系數(shù)是屬性空間中某一位置上的常量,也是最小的單位量的客觀存在,受處在其中的物質(zhì)存在的影響。所以,從局域上來看,空間系數(shù)變化不定(像微觀世界的量子漲落現(xiàn)象),很難從微觀的角度測(cè)量其對(duì)光粒子的確定性影響。綜上可知,邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)的“零結(jié)果”具有一定的必然性。

      要注意,在邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)中只討論了關(guān)于“以太”或空間系數(shù)對(duì)光粒子的干涉條紋的影響。在“關(guān)于相對(duì)論的淺說”中,將繼續(xù)探討關(guān)于光的本性(光速不變?cè)硎窍鄬?duì)于屬性空間的存在)對(duì)邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)干涉條紋的影響,在章節(jié)的最后做了一個(gè)“補(bǔ)充”。

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