阿尔文 关于磁场转动的观点

洛伦兹变换的适用范围可是相当的广的,,,,,,
feng1734 发表于 2010-12-8 22:48

                               
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是的，洛伦兹变换的适用范围可是相当的广，但是，在天文尺寸下，计算以后可能还需要考虑时间延迟。在我们的工程领域，一般不需要考虑时间延迟。

这么说你认可我30楼里说的话了,,,?除了我E2弄错了以外,,,,,
feng1734 发表于 2010-12-8 22:57

                               
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  我觉得你说的“E2是B1经洛伦兹变换得到的,并不是感应出来的电场,,,在相对电荷静止的参照系中,这电场是自然就存在的”可能有问题。我觉得电荷开始移动后，经过一段时间延迟电场才会出现，尽管延迟很小，一般不需要考虑。

我觉得你说的“E2是B1经洛伦兹变换得到的,并不是感应出来的电场,,,在相对电荷静止的参照系中,这电场是 ...
愚石 发表于 2010-12-8 23:11

                               
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    参照系变换出的电场没有延迟问题的,本来就在那里的,,本来就有另一个观测者在另一个参照系从始至终一直观察着的,,,,,,我只是某个时间想去听听他的看法才做这样的变换,,,他的观测结果与我什么时候去询问他是没有关系的

我觉得你说的“E2是B1经洛伦兹变换得到的,并不是感应出来的电场,,,在相对电荷静止的参照系中,这电场是 ...
愚石 发表于 2010-12-8 23:11

                               
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    电场起源于磁场两侧的净电荷,并不是很远很远的两头,,,,,就算考虑延时也不是那么遥远的位置上的延时,,,,,,

32楼的本意是讨论在v<<c时，不同惯性系下，电磁场的变换。

既然二位非要讨论那个因子，下面写出完整的洛伦兹变换：
在相对论中，一般用γ＝1/（1-v^2/c^2）^0.5

E2＝γ（E1+v×B1）-（γ-1）E1[sub]v[/sub]              （1）
B2＝γ（B1－v×E1/c^2）-（γ-1）B1[sub]v[/sub]      （2）
E1[sub]v[/sub]、B1[sub]v[/sub]表示E1、B1在v方向的分量。

由E1＝0，则E1[sub]v[/sub]＝0;B1≠0，但B1[sub]v[/sub]＝0，代入（1）（2）式得：
E2＝γ（v×B1）
B2＝γ*B1

当v<<c时，γ≈1，则（1）（2）式变为32楼：E2＝E1+v×B1，B2＝B1－v×E1/c^2，再代入E1＝0得：E2＝v×B1，B2＝B1

当v<<c时，γ≈1，则（1）（2）式变为32楼：E2＝E1+v×B1，B2＝B1－v×E1/c^2，再代入E1＝0得：E2＝v×B1，B2＝B1kxjh 发表于 2010-12-9 00:28

                               
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你的变换结果，正是阿尔文给出的结果。这个结果说明，磁场与所选择的参照系无光，电场与所选择的参照系有关。这个结果适合于天体物理的大多数情况，但是不是适合于所有的情况。如果磁场是由运载电流产生的，就不适用了。好在星体磁场主要是由传导电流产生的。

你给出的是洛伦兹变换的结果，但是这种变换所对应的物理本质是什么，这是我最感兴趣的。在以下页面我给出了一种说法，你看看是否有道理：
http://www.pulsar2.com/field%20film_2.htm

电场起源于磁场两侧的净电荷,并不是很远很远的两头,,,,,就算考虑延时也不是那么遥远的位置上的延时, ...
feng1734 发表于 2010-12-8 23:26

                               
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    最好能谈一谈你关于即时作用和延时作用的看法，这是我很想知道的。特别是，在速度V大小相同的条件下，向右移动磁铁与向左移动电荷，电荷的受力（在时间上）有没有差别？

最好能谈一谈你关于即时作用和延时作用的看法，这是我很想知道的。特别是，在速度V大小相同的条件下 ...
愚石 发表于 2010-12-9 08:26

                               
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    我考虑了一下,,确实是没有延时问题的,,连我在44楼里那么保守的说法都是没必要的,,,,,,,,
粒子的速度由0改变到某个值,就是从一个参照系转移到了另一个参照系,,,,,前一个参照系认为空间中只有磁场,而后一个参照系则认为空间中还存在电场,,,,后一个参照系是一直都存在的,在他看来空间中的电场也是一直都存在的,,,,,后一个参照系中电场的建立是在磁铁静止在前一个参照系时就完成的,与粒子改变速度这一事件没有关系,,,,,

最好能谈一谈你关于即时作用和延时作用的看法，这是我很想知道的。特别是，在速度V大小相同的条件下 ...
愚石 发表于 2010-12-9 08:26

                               
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    形象点说,,当粒子以v1的速度运动时,他会认为,,原来空间中早就存在着一个E1的电场呀,,,然后当粒子速度变为v2后,他又会认为,,原来空间中早就存在着一个E2的电场呀,,,,,,
这种看似前后矛盾的观点实际上是由于粒子的变速运动造成的,,,,,
相对论中有一种说法叫做 同时的相对性,,,在一个观测者看来甲事件先发生,而后乙事件再发生,,,,,而在另一个不同参考系的观测着看来甲乙两事件发生的先后顺序完全相反(当然了,这两个事件必须没有因果联系),,,,,这个现象和粒子在磁场中变速运动这个都是类似的问题,,,,,,

补充一句,,双生子那个也是这样的,,,做变速运动的那个兄弟在远离地球的过程中的某些观点是不能简单延续到返回过程中的他本人的,,他的观点会发生一些变化,,,他对留在地球上的兄弟的时间的累加是要更繁琐些的,,,,,,

话说,回过头看自己43楼的内容,,才发现,我当时说了一些我自己都没有完全理解的话,,,,,

抱歉，我还不能理解你的意思，需要再仔细琢磨。

为了理解你的意思，我想知道你对下面这个问题的看法：

开始时，磁场中的电荷P以及磁铁都与我们相对静止，从时刻t0开始，磁铁开始向右移动，速度为V。有两个问题：
1, 电荷P 是否会受到洛伦兹作用力？
2, 如果受到作用力，有没有时间延迟？

                               
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抱歉，我还不能理解你的意思，需要再仔细琢磨。

为了理解你的意思，我想知道你对下面这个问题的看法：

开 ...
愚石 发表于 2010-12-9 15:30

                               
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    1，电荷受到洛伦兹力,是纯电力,,没有磁力成分,,,,
    2.  没有时间延迟,,,,

通过这几天的讨论，对电磁场的有了不少新的认识，总结如下：
1、电磁场没有运动的概念。描述电磁场的参数（如E、B）可以随时间变化。
2、电磁场以有限的速度c传播，导致运动的电荷周围的电场及磁场中参数变化有推迟效应，恒定的场没有推迟效应。推迟效应仅影响场的参数，不影响洛伦兹力的表达式，换句话说洛伦兹力没有推迟效应。
3、在不同的惯性系中，描述电磁场的参数有不同的值。不同的参数值是因为不同的惯性系，与电磁感应没关系。这种变换必须是洛伦兹变换（相对论变换）才是协变的，我觉得也可以说电磁理论中隐含着狭义相对论。有兴趣可以推导一下，设三个坐标系，一个与匀强磁场静止，第二个相对第一个以速度v1运动，第三个相对第二个以速度v2运动，求第三个坐标系下参数，用第一个坐标系变到第二个坐标系再变到第三个坐标系，与直接由第一个变换到第三个坐标系比较。
4、电磁场洛伦兹变换，要说它的本质，我认为是电与磁的统一性。就象狭义相对论中洛伦兹变换说明时空的统一性一样。
5、电磁场洛伦兹变换得出的参数值，就是所在惯性系的观测值，而且这个值已经包含了推迟效应。参见运动电荷的电磁场第四部分的公式下第二行。

回复 46# 愚石


    你给出链接中，我有以下看法：
1、上图是以磁铁为坐标系，下图是以电荷为坐标系。
2、“边界处的磁场的变化产生了感生电场”这是错误的。参见53楼第3条。
3、P2的洛伦兹力不会有推迟效应。参见53楼第2、5条。

你给出链接中，我有以下看法：
1、上图是以磁铁为坐标系，下图是以电荷为坐标系。
2、“边界处的磁场的变化产生了感生电场”这是错误的。参见53楼第3条。
3、P2的洛伦兹力不会有推迟效应。参见53楼第2、5条。kxjh 发表于 2010-12-9 16:44

                               
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你可以先说一下，在51楼中，磁铁运动的时候，电荷P会不会受到洛伦兹力的作用，我们相对于电荷静止。如果你说他会受到力的作用，你再说说这个力是怎么来的。
然后我来说你53楼与54楼相矛盾的地方。

回复 55# 愚石

在相对于磁铁静止的坐标系1中测量，磁场强度为B，电场强度为0，在相对于电荷静止的坐标系2中，坐标系2相对于坐标系1的速度为-V，据洛伦兹变换的简化形式得：E2＝-v×B，B2＝B，
在坐标系2中，电荷的速度为0，故电荷受到的洛伦兹力F＝qE2＝q(-v×B)

回复  愚石

在相对于磁铁静止的坐标系1中测量，磁场强度为B，电场强度为0，在相对于电荷静止的坐标系2中 ...
kxjh 发表于 2010-12-9 20:28

                               
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如果在51楼的图中，我不让磁铁移动，电荷也不移动，而是假象此贴是很多片电磁铁叠合而成，我让左端的电磁铁逐片地断电，右边不断有电磁铁加电。这样一来，磁场的总效果与移动磁铁相当。这时，电荷会不会受到洛伦兹力？

你说51楼的电荷会受到洛伦兹力。可是，电荷所在位置的磁场强度和方向都没有变化，你也认为磁场运动没有意义，那么，既无变化，有无移动的磁场为什么会造成电荷受力？你说是因为参照系2相对于参照系1相对运动V，要是我只改变边界处的磁场而不移动磁铁（如上所述），你该如何计算。

题外话：
前一阵子，我开始有了一个想法： 磁场并不存在。磁场只不过是描述电荷电场相互作用的一种“中间参量”。在电磁学里边，完全去掉磁场这个量，只考虑电场作用，也可以完整地描述物质和粒子之间的相互作用，只不过每一步电场计算都要使用洛伦兹变换，非常麻烦，不实用。

本以为，我的这个想法很超前，很兴奋，读了费曼物理才知道，费曼早就说过了。这个费曼，总是想到我的前边。 不过，我能独立地想到这个主意，也很高兴。

我相信，这种说法很多人还不会相信。

回复  愚石

在相对于磁铁静止的坐标系1中测量，磁场强度为B，电场强度为0，在相对于电荷静止的坐标系2中 ...
kxjh 发表于 2010-12-9 20:28

                               
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    在51楼给出的例子中，磁铁前端的磁场在增加，后端磁场在减少，这一点你肯定不会否定。这些磁场变化产生感生电场，这一点你不会否定吧？感生电场肯定要传播到电荷那里。你可以计算一下，前边和后边传来的感生电场叠加以后，在强度和方向上，正好等于VXB。你总不会说参照系转换出了洛伦兹力，就不用再考虑磁场的变化了吧？

再说了。假定磁铁有一光年那么大，离开电荷有一光年那么远。当磁铁开始移动以后，电荷能马上知道磁铁已经开始移动了吗？也就是说，“信息”的传播速度可以超越光速吗？

如果在51楼的图中，我不让磁铁移动，电荷也不移动，而是假象此贴是很多片电磁铁叠合而成，我让左端的电磁 ...
愚石 发表于 2010-12-9 20:52

                               
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    你假象的这个过程和电磁铁移动是不一样的,,,,
电荷所在位置确实是有因为两边磁通变化产生的感应电场存在的,具体数值我不清楚,因为看起来计算不简单,圆形区域内的磁通变化引起的感应电场才是比较好算的,这时对称性好,不规则形状的ms就很麻烦了,,,,虽然不知道感应电场的具体数值,不过仍然可以看出,在你的图像里这一数值将明显的依赖于磁通变化的速度,也就是依赖于磁铁运动模型中磁铁运动的速度,但电荷所在位置的磁场则是与磁通变化速度关联不大的,,,,于是在你的图像中,我可以让磁通变化的非常迅速同时又控制着电荷所在位置的磁场仍然非常接近于磁铁静止时候的数值,也就是在本来绝对正确的磁铁运动的模型中提高运动速度v而同时又保证在电荷附近的磁场变化很微小,,,,你的图像中的这一现象直接的与通过洛仑兹变换得到的磁场中的因子 1/(1-v^2/c^2)^0.5 相矛盾,因为这一因子的存在使得随着速度的提高磁场的强度将不可避免的减弱,,,,,,,,

所谓通过洛仑兹变换得出的电场,其实他本来就是原来磁场的一部分,,53楼第四条请细细品味,,,,,我对电磁张量和电磁四维势的关系目前还不大清楚,所以我也说不出什么更有深意的话了,,,,,,