兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
導讀:兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?看看大家怎么說。
1、目前人類已發(fā)現(xiàn)四種相互作用,其中電磁力描述的是電荷之間的相互作用,在日常生活中,我們能接觸到的真實力,除重力外,其他的本質(zhì)上都是電磁力;比如拉力、彈力、摩擦力、支撐力等等。
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
在量子場論中,描述每種相互作用都有傳遞粒子,比如強力的傳遞粒子是膠子,弱力的傳遞粒子是w玻色子和z玻色子,引力的傳遞粒子是引力子(引力子還未被證實),而電磁力的傳遞粒子是光子。
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
我們知道,光子就是電磁波,電磁波的頻率波段有非常寬的范圍,可見光(400nm~760nm)只是非常狹小的一個波段。( 文章閱讀網(wǎng):www.sanwen.net )
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
我們?nèi)搜壑豢锤兄梢姽獠ǘ蔚墓庾樱瑢嶒瀮x器可以檢測出所有波段的光子;但是電磁相互作用的傳遞粒子,并非一般的光子,而是“虛光子”,虛光子不能直接觀測到。
由于量子力學中的不確定性原理,虛光子具有動量和質(zhì)量的不確定度,虛光子存在的時間極短,而且虛光子不滿足相對論能量三角形。
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
虛光子的概念比較難理解,它的性質(zhì)很多時候和實光子相似,比如沒有靜止質(zhì)量,始終以光速運行等等。
或許可以把虛光子看成一種數(shù)學處理的結(jié)果,在數(shù)學描述上虛光子比實光子多了一個虛數(shù)單位“i”,在處理過程中虛光子和實光子遵循一樣的法則,但是最終在計算可觀察量時,虛光子就會自動消失。
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
就好比我們在使用復變函數(shù),來計算一些實積分時,積分路徑雖然通過了復平面,但是最終的積分結(jié)果,虛數(shù)單位“i”會自動消失,最終得到一個實數(shù)值。
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2、
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
要來分析這個問題,我們首先來了解下兩塊磁鐵之間的磁力是屬于什么力,那樣才能去了解這種力是通過什么方式來傳播的!
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
一、引力
引力是長程力,它是中基本作用力中最小的那個,但在天體相互作用中,引力則是最普遍的作用力!引力子是被認為用來傳輸引力的,但迄今為止仍然在猜測中,或者我們暫時也可以認為這是錯誤的,畢竟都沒有獲得公認,在量子力學中,引力子的定義是:一個自旋為2、質(zhì)量為零的玻色子!
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
二、電磁力
為什么將磁和電統(tǒng)一了為電磁力,因為這兩者是統(tǒng)一互相可以轉(zhuǎn)換的,與引力一樣,電磁力也屬于長程力,而這個對于我們?nèi)粘?a target="_blank">工作與生活幫助最大,幾乎所有的電動設(shè)備都是這個作用力在起著作用!而實現(xiàn)它作用力的媒介粒子就是光子,因為這離不開電磁波,而整個電磁波段其實就是光的不同波段而已,有的我們能看到,有的則看不到,而磁力就是我們看不見的那一類!
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
三、弱相互作用力
弱相互作用靠費米子或玻色子傳遞的,它是四種作用力中第二弱、作用距離最短的一種力。它僅僅只作用于電子、夸克層子、中微子等費米子,并制約放射性等作用!
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
四,強相互作用力
質(zhì)子與中子之間的核力即為強相互作用力,強相互作用力是四種基本力中最強的,但它的作用距離很短!傳遞強作用力的是膠子!
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
傳說中的水滴就是強作用力材料制成的表面,無限細膩,強度也許除了夸克星物質(zhì)外就它了,但這只是停留在科幻小說中,希望我們未來也能制造出這種材料!
/3、為什么會有電磁相互作用?
科學家發(fā)現(xiàn)了世界上存在著正負兩種電荷,存在著摩擦起電,磁針偏轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。麥克斯韋方程組能很好地描述電磁相互作用。更進一步,量子場論(Quantum Field Theory)的觀點告訴我們,力的作用不是超距的,所有的相互作用都是兩個物體交換一個媒介粒子而發(fā)生的,電磁力實際上就是交換光子。我們有了新的觀點,不再說電磁力了(事實上在分析力學的框架建立之后,"力"就不再是我們主要討論的內(nèi)容了),但這只是觀點上的革新,交換光子和電磁相互作用指的還是同一件事。
你依然可以繼續(xù)問,為什么自然界里可以交換光子?我們不知道。這需要更深層的物理
4、電磁作用力靠什么傳遞?
四大基本相互作用已經(jīng)全部發(fā)現(xiàn),可以說如果能將這四大力完全了解,那么在一定程度上意味著人類科技向前邁出了一大步。
在了解這四大力的時候,人們一直在思考這四大力是靠什么傳遞的?通過不斷研究發(fā)現(xiàn)強相互作用靠膠子傳遞,弱相互作用靠費米子或玻色子傳遞,而電磁相互作用則是靠光子傳遞!
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
注意這里的光子并不是指通常意義上的光子,而是指虛光子,因此磁鐵之間的感光紙是無法探測到虛光子的。
5、
電場,磁場,電磁場的本質(zhì)是什么?
這是第四十三章,本來是沒有這一章的。有這一章要感謝我的讀者“牛哥”的提問,他問我:“電場,磁場的本質(zhì)是什么?”
是啊,他這一問我才想起來,我們經(jīng)常問:“引力的本質(zhì)是什么?”很少問其他三種力的本質(zhì)原因。
引力和電磁力都屬于長程力,既然我對引力的本質(zhì)敢于說出自己的想法,為什么電場,磁場的本質(zhì)卻沒有提。
如此說來,我確實應該增加這一章內(nèi)容。但我在量子力學科普書籍《見微知著》中提到過,任何關(guān)于本質(zhì)的提問,其實都很嚴肅,命題都不明確。為什么呢? 本質(zhì)的東西要歸一,不是有很多。所以“歸一”這兩個字就能突出本質(zhì)的嚴肅性。
在這里我不介紹關(guān)于電場,磁場,電磁場的定義了,前面的章節(jié)都有介紹。咱們直奔主題進行討論。
首先我們要知道的,電可以生磁,磁可以生電,而電磁場是有內(nèi)在聯(lián)系、相互依存的電場和磁場的統(tǒng)一體的總稱。隨時間變化的電場產(chǎn)生磁場,隨時間變化的磁場產(chǎn)生電場,兩者互為因果,形成電磁場。
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
現(xiàn)在我們就是在問:“電場,磁場,電磁場的本質(zhì)是什么?”
我們先來分析一下這三個“詞”所具有的特性。首先很明顯要想到“場”的概念,然后是“長程力”,然后是電磁波,貫穿這些詞的是“運動”。因為電磁波是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發(fā)射的震蕩粒子波。
再來繼續(xù)分析,我在第三十二章寫了標題為《深度剖析引力,引力波與電磁波和電磁場的關(guān)系》
在文章中我說了,引力是時空屬性。引力波是時空漣漪。而電磁力,電磁波,電磁場不是時空性質(zhì),電磁力是時空中物質(zhì)的一種基本力,一種電磁現(xiàn)象。
所以我說引力是宇宙中最根本的力!說引力不是基本力的觀點是錯誤的。比如韋爾蘭德引力假說,就認為引力不是基本力,是突發(fā)力。
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
綜合上面的觀點,顯然引力波不會與電磁波發(fā)生糾纏和作用。也不會和電磁場發(fā)生糾纏和作用。
有同學這時候不服氣了,站起來問了一個問題:光是一種電磁波,可以被大質(zhì)量物體偏轉(zhuǎn)。甚至在黑洞附近,光是無法逃逸的。這不就是引力使得電磁波偏轉(zhuǎn)嗎?不就是引力對電磁波有作用嗎?那么引力波和電磁波不也會發(fā)生作用嗎?
首先是這樣的,引力波和引力是兩個概念。引力是一種時空性質(zhì)。引力波是時空的漣漪,說白了就是時空劇烈震蕩的表現(xiàn),不是一種性質(zhì)。
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性質(zhì)是與生俱來的,不管什么條件,什么環(huán)境下都存在。引力波出現(xiàn)和表現(xiàn)是需要條件的,對于它的探測更是難上加難。所以引力波和電磁波是不發(fā)上糾纏和作用的。
接著來回答引力和電磁波有糾纏和作用嗎? 這個時候上面的問題就變的更嚴肅起來了,任誰都不敢忽略這個問題。
理論上可以這樣說,任何溫度在絕對零度以上的物體都向外輻射電磁波。電磁波是由一些基本粒子組成的,有質(zhì)量。以光來說,光是一種電磁波,光也是一種質(zhì)量波。
那么大質(zhì)量天體使得光偏轉(zhuǎn),是引力對質(zhì)量波作用,還是對電磁波作用?
答案是這樣的:引力是一種時空性質(zhì),對凡是有質(zhì)量的物體都起作用。那么光有質(zhì)量,引力自然就使得光偏轉(zhuǎn)了。也就是說引力不認識你是誰,什么電磁波,水波,聲波等等,它不管你是什么,只要你攜帶能量,攜帶物質(zhì)就會對你產(chǎn)生引力作用。
可是這位同學還是不解:雖然它對質(zhì)量產(chǎn)生作用,可是這些質(zhì)量波就是電磁波啊。電磁波也明顯在引力的作用下偏轉(zhuǎn)了。
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答案繼續(xù):引力是對質(zhì)量產(chǎn)生引力作用,不對物質(zhì)的電磁性質(zhì)產(chǎn)生作用。如果對電磁場,電磁波的性質(zhì)產(chǎn)生糾纏和作用,那么電磁波理論就需要修改。
我說引力是時空的性質(zhì),時空又是一種能量時空。也就是凡是具有能量的物質(zhì)就會有引力作用。
現(xiàn)在又說凡是具有能量的物質(zhì)就會有輻射。然后引力也不與電磁波,電磁場發(fā)生作用。那么會不會引力其實也是一種電磁波?
任何物體具有引力,任何物體又具有溫度,具有溫度的任何物體又會輻射電磁波。
但兩者不是一種東西,是有本質(zhì)區(qū)別的。引力是引力,電磁是電磁。
【引力】是時空性質(zhì),是最根本的?!倦姶努F(xiàn)象】是物質(zhì)性質(zhì)。
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時空是由時間,物質(zhì),空間構(gòu)成。 而單純的物質(zhì),只能說受時間,空間的影響。也就是說時空是電磁場發(fā)揮“活力”的舞臺。從范疇角度來講,前者包含后者,但其實現(xiàn)實中引力和電磁力都是長程力,你無法做出比較。
還記得惠勒的那句名言是怎么說的嗎? “物質(zhì)告訴時空如何彎曲,時空告訴物質(zhì)如何運動“。即時空告訴電磁波,電磁場如何運動,就是按“光速”運動。所以在提到光速問題的時候,我反復強調(diào)時空的因素。
所以至此,其實電場,磁場,電磁場的本質(zhì)就明了了。它們的本質(zhì)是可以這樣描述的:電磁場是物質(zhì)在引力場中存在和運動的方式。
即引力場中電場,磁場,電磁場以我們現(xiàn)在看到的方式存在和運動著。
可以形象的舉一個例子。河水中的漩渦。我們可以說整個河水是對河水中的漩渦有影響,不能說它產(chǎn)生作用。這很矛盾,是的。產(chǎn)生影響和產(chǎn)生作用不一樣嗎?
不一樣。從聯(lián)系的角度講,任何兩個東西,都有聯(lián)系,都有影響。但發(fā)生作用就不同了,就好像“化學反應”一樣。河水并沒有對漩渦發(fā)生這樣的“反應?!?/p>
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
或者可以直白的說,我不能對我自己發(fā)生作用。但我可以影響我自己。就是這個意思。
但我得承認,在哲學中,你要探討的東西,答案一定在你要探討的東西之外。而我們現(xiàn)在所探討的東西,不可能這個東西之外,因為他們是一個東西。即物質(zhì)。只是有一種物質(zhì)叫電磁波,但它還是物質(zhì)范疇中,你如何脫離?
而且最致命的是,大家想過沒有,為什么我上面說,引力場的范疇從宏觀來說是比電磁場范疇大的。就是因為引力是時空屬性,而電磁力不是時空屬性。
如果以引力與電磁場發(fā)生作用,相互依偎的話,就不會將電磁力納入四種基本力之一了。正是因為是相互獨立的,不發(fā)生作用,所以電磁力是基本力之一。他們是不能相互轉(zhuǎn)化的,不能把引力轉(zhuǎn)化成電磁力。但可以通過聯(lián)系,納入到一個體系里。愛氏的這個思路,沒有問題。
這樣解釋,大家應該就能茅塞頓開了。
兩塊磁鐵之間的磁力靠什么粒子來傳遞?
我們的問題,永遠沒有最后一個。你還可以問:“那么電磁場,電場,磁場為什么以這樣的方式存在和運動?”
這個問題的回答,一定要回到量子力學中去尋找的答案。尤其是關(guān)于電荷的知識內(nèi)容,
你還能問什么問題? 比如還有這樣的我問題:“橘子可以產(chǎn)生電流,這是怎么回事?”“雷電現(xiàn)象是怎么回事?”
磁場可以產(chǎn)生電,橘子也有磁場?顯然我們不是這樣認為的。那么你將如何回答。
顯然回答這個問題,就和我上面提到的“電荷”有關(guān)。而橘子發(fā)電,水果發(fā)電,雷電現(xiàn)象等等具體內(nèi)容,我就不寫了。大家可以在網(wǎng)上找到具體答案。
摘自獨立學者,詩人,作家靈遁者宇宙物理科普書籍《變化》
首發(fā)散文網(wǎng):http://www.277762.cc/zawen/vyrzpkqf.html