阿尔文 关于磁场转动的观点

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 ...
愚石 发表于 2010-12-9 21:16

                               
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    不可能在保留电场概念的前提下完全刨除磁场的,,,,,因为一个人看着是电场,另一个人就能看到磁场,,电场与磁场是同一个东西,你是不可能把他们剥离开的,,,,,,
要想抛弃磁场的概念就不可避免地将整个电磁场的概念完全抛弃掉,然后可以将整个电磁学重新建立于类似于库仑定律的 电荷与电荷之间相互作用 的概念之上,,当然了这种重建会比场的模型麻烦的多,,,,,,,

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,,,,,,,,
feng1734 发表于 2010-12-9 22:13

                               
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我算过（需要一些技巧），结果是：两端磁场变化在电荷处感生的电场总是正好等于VXB。另外，两端磁场变化，并不会引起电荷处磁场的变化。
重要的是，假设磁铁的直径有一光年，磁铁距离电荷有一光年。当磁铁开始移动的时候，电荷能够即时地受到洛伦兹力吗？“磁铁开始运动”这个事件的“信息”能够瞬间被电荷感知吗？

我算过（需要一些技巧），结果是：两端磁场变化在电荷处感生的电场总是正好等于VXB。另外，两端磁场变化 ...
愚石 发表于 2010-12-9 22:27

                               
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    一块方形区域存在匀强磁场,,磁场强度随着时间线性增加,,,,你能告诉我你是如何计算方形区域一个顶点A处的电场的么?

我算过（需要一些技巧），结果是：两端磁场变化在电荷处感生的电场总是正好等于VXB。另外，两端磁场变化 ...
愚石 发表于 2010-12-9 22:27

                               
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    我60楼里就是在说你的这个 两端磁场变化在电荷处感生电场 的模型是与洛仑兹变换的结果相矛盾的,,,,,,不要在假设你的模型正确的前提下质疑什么了,,,,

我算过（需要一些技巧），结果是：两端磁场变化在电荷处感生的电场总是正好等于VXB。另外，两端磁场变化 ...
愚石 发表于 2010-12-9 22:27

                               
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另外,磁铁开始运动这个事件是通过一光速运动电磁脉冲传递给电荷的,,这里有一个电荷受到脉冲电磁场作用的效果,,,但这个脉冲过后一切就又归于平静了,,,,,这不是你想分析的问题吧,,,,你感兴趣的不会是磁铁的加速运动在时空中激起的涟漪吧

一块方形区域存在匀强磁场,,磁场强度随着时间线性增加,,,,你能告诉我你是如何计算方形区域一个顶点A ...
feng1734 发表于 2010-12-9 22:37

                               
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你说的情况与我说的情况根本不同。你说的情况我不会计算。
我说的是电荷周围的匀强磁场毫无变化。如51楼图中所示，但是磁铁不移动，而是左端边界处的磁场不断消失（因磁铁元断电所致），因此匀强磁场的边界不断右移（边界的移动速度等于V），而右边界则相反。
在这种情况下，可以算出电荷处的感生电场=VXB。

另外,磁铁开始运动这个事件是通过一光速运动电磁脉冲传递给电荷的,,这里有一个电荷受到脉冲电磁场作用的效果,,,但这个脉冲过后一切就又归于平静了,,,,,这不是你想分析的问题吧,,,,你感兴趣的不会是磁铁的加速运动在时空中激起的涟漪吧
feng1734 发表于 2010-12-9 22:47

                               
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但是，在磁铁开始移动以后的一年以内，电荷会不会受到一个力的作用？
记住。磁铁的任何部分到电荷的距离都在一光年以上。

但是，在磁铁开始移动以后的一年以内，电荷会不会受到一个力的作用？
记住。磁铁的任何部分到电荷的距离 ...
愚石 发表于 2010-12-9 22:59

                               
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磁铁的任何部分距离电荷都是1光年以上的话,在1年以内电荷是不会受到力的作用的,,,,
不过这个过程和你http://www.pulsar2.com/field%20film_2.htm这里的第二幅图没有关系,,,,你的模型里的电磁场都是稳定下来的,,是在1年以后的事,,,,你先明确一下你要分析什么过程,,,,,
而在电磁场稳定之前电荷的受力状况,这个看起来是非常复杂的,,,,

另外,对这个问题我也讨论累了,,,,,以后大概就不回复了,,,,,,,

磁铁的任何部分距离电荷都是1光年以上的话,在1年以内电荷是不会受到力的作用的,,,,
不过这个过程和你http://www.pulsar2.com/field%20film_2.htm这里的第二幅图没有关系,,,,你的模型里的电磁场都是稳定下来的,,是在1年以后的事,,,,你先明确一下你要分析什么过程,,,,,
而在电磁场稳定之前电荷的受力状况,这个看起来是非常复杂的,,,,

feng1734 发表于 2010-12-9 23:27

                               
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我的意思是，磁铁的任何部分距离电荷都是1光年以上，但是它们保持相对静止已达很多年，所以，电荷的周围已经充满了磁场 B，处于静止待发状态。
然后，开始让磁铁以速度V移动，这时开始计算时间，然后我问，在一年之内，电荷能否受到洛伦兹力的作用。你要是说一年之内电荷不会受到作用，一年后才会受到VxB 这个作用力，有时间延迟，咱们就统一了认识：用洛伦兹变换可以算出了磁场对电荷的作用力，但是时间上有延迟。这就是我想要的结论。你要是说只要磁铁一运动，一光年以外的电荷马上就能感受到。那就意味着磁场这个媒介可以让信息传播的速度超过光速，你自己也不会相信吧？

从这里可以看出，洛伦兹变换得出的结果，是经过时间延迟以后才能出现的结果，实际上是磁场边界处的磁通量变化产生的感应电场传播到电荷位置产生的结果。



有一个例子：我们知道了同步卫星发射电波的功率，知道距离等参数，我们就能使用电磁理论（这些理论中隐含着洛伦兹变换）算出地面的接收天线的信号强度。但是这并不意味着，我们收到的信号没有延迟。所以说，洛伦兹变换是一种不考虑时间延迟的计算方法。

我为什么要强调洛伦兹变换的结果实际上是磁场边界的磁通量变化造成的？ 原因是：
1、这样的说法跟麦克斯韦方程相同。在麦克斯韦方程中，一切磁场的电作用都来自于磁通量的变化。
2、这样的说法可以避免“信息”的超光速传播。
3、这样的说法可以解释磁场为什么不会随磁铁一起转动。因为柱对称的磁场在圆周方向没有边界，即使磁铁转动起来，空间任何位置的磁场强度和方向都无变化，所以磁铁转动不会带来任何磁场效应，这样的结果不但与实验相符，而且符合费曼和阿尔文的观点(这就回到了本楼标题所谈的问题)。

59楼提出的问题我不会计算，但有一点可以肯定，一年以后这种变化才能影响电荷的状态。62楼提到你算过，帖出来交流一下。

我的意思是，磁铁的任何部分距离电荷都是1光年以上，但是它们保持相对静止已达很多年，所以，电荷的周围已经充满了磁场 B，处于静止待发状态。
然后，开始让磁铁以速度V移动，这时开始计算时间，然后我问，在一年之内，电荷能否受到洛伦兹力的作用。你要是说一年之内电荷不会受到作用，一年后才会受到VxB 这个作用力，有时间延迟，咱们就统一了认识：用洛伦兹变换可以算出了磁场对电荷的作用力，但是时间上有延迟。这就是我想要的结论。你要是说只要磁铁一运动，一光年以外的电荷马上就能感受到。那就意味着磁场这个媒介可以让信息传播的速度超过光速，你自己也不会相信吧？
愚石 发表于 2010-12-10 08:40

                               
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明白你想要什么了！
以51楼来讨论，首先建立两个惯性系，坐标系1相对磁铁静止，坐标系2相对电荷静止。
在坐标系1中观测，磁场强度为B，无电场，电荷以速度-v运动，毫无疑问在洛伦兹力F=q（-v×B）作用下，电荷将做匀速圆周运动。
根据相对性原理，在坐标系2中观测，在牛顿绝对时空观下（低速）电荷一定和坐标系1中一样做同样的匀速圆周运动，即使在爱因斯坦的时空观下，电荷也同样做匀速圆周运动，只过是速度、半径等参数与坐标系1不同而已。所以坐标系2中的电荷必须有力F，否则将违背相对原理，这是不可能的。

我认为你的错误在于：
1、坐标系2中的电场是由于磁铁两端的磁场变化引起的。试问，如果把51楼的磁场改为无限大，根据相对性原理，在坐标系2中电荷仍是匀速圆周运动，按你的说法将无法解释。
2、洛伦兹变换有推迟效应，这种推迟效应已包括在变换中（见53楼第5条中给出的链接）。而且这种推迟效应只表现在场参数的数值上，而不是时间上。

我的意思是，磁铁的任何部分距离电荷都是1光年以上，但是它们保持相对静止已达很多年，所以，电荷的周围 ...
愚石 发表于 2010-12-10 08:40

                               
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你没有理解洛伦兹变换,,,,,,多的就我就不说了,,,,

多说一句吧,,,洛伦兹变换属于运动学范畴,,而电磁感应属于动力学内容,,,,,,

59楼提出的问题我不会计算，但有一点可以肯定，一年以后这种变化才能影响电荷的状态。62楼提到你算过，帖出 ...
kxjh 发表于 2010-12-10 10:30

                               
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    即使是牛顿的观点,一个参照系里的圆周到另一个参照系里就已经不是闭合的图形了,,,,,,

1、坐标系2中的电场是由于磁铁两端的磁场变化引起的。试问，如果把51楼的磁场改为无限大，根据相对性原理，在坐标系2中电荷仍是匀速圆周运动，按你的说法将无法解释。
kxjh 发表于 2010-12-10 10:30

                               
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先回答你这个问题。
如果把51楼的磁场改为无限大，则电荷永远也不会受到洛伦兹力的作用，无论在那个坐标系都是如此。因为边界那里磁场的变化需要无穷长的时间才能传到电荷这里。所以，你说的矛盾在我这里并不存在。在跟随磁铁的坐标系里会让运动的电荷变换出一个电场力，但是这个力要传到磁场的边缘处才能表现出来。也就是说，电荷与磁场的作用实际上是电荷对磁铁里边的所有的电荷的作用力之和，而不是对它周围的磁场的作用。尽管在时间延迟以后，它的数值和方向可以用VxB来计算。看一下下面这个例子，也许你的观点会有所改变。


在这个图里边，磁场是由A、B两对磁极产生的。A磁铁产生的磁场是B[sub]A[/sub], B磁铁产生的磁场是B[sub]B[/sub]. 总磁场B=B[sub]A[/sub] + B[sub]B[/sub],
现在我们保持A磁铁静止，只让B磁铁运动，速度是V。现在你来说说，电荷P受到的洛伦兹力应该如何计算？也就是 VXB里边的V应该是磁铁A的速度还是磁铁B的速度？你把参照系分别建立在磁铁A上、磁铁B上，和电荷上面，其结果有没有矛盾？除非你说在你的计算中，电荷P处的磁场有一部分参与VxB的计算，另一部分则不参与计算？

按我的想法计算，则不存在你遇到的问题。因为磁场边界处的磁通量变化是由磁铁B引起的，所以，磁铁A引起的磁场分量是不参与计算。

严重支持楼主 怎么这里的斑竹老是摆出一副盛气凌人的样子
jh0169 发表于 2010-12-3 22:37

                               
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    请对事不对人！ 支持讨论，不希望人身攻击，也不希望一下子打死一片！

忍不住再多说点,,
首先,磁铁具有加速度会激起光速传播开来的电磁波,,这一光速的波动是在任何一个参照系中都能观测到的,所谓光速不变么,,,,也就是说,在任何一个参照系中都能观测到一种电场与磁场的波动,任何一个参照系中观测到的电磁场都肯定不是稳定的场,,于是任何一个参照系中观测到的电磁场都是与磁铁静止时,相对磁铁静止的参照系中观测到的纯磁场不同的,,,,,
当你细细考察磁铁的加速度带来的任何效应时,你已经不是在考虑你的磁铁模型这个原来的问题了

可能有人认为我在这里推销民科观点。实际上我是宣传费曼和阿尔文的观点。他们二人都明确指出，磁场的运动没有意义。有意义的是磁场的变化。所有的磁场对电荷的作用，都是由磁场的变化引起的。

先回答你这个问题。
如果把51楼的磁场改为无限大，则电荷永远也不会受到洛伦兹力的作用，无论在那个坐标系 ...
愚石 发表于 2010-12-10 11:47

                               
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    在相对磁铁A静止的参照系中,同样静止的电荷感受到的磁场B0=BA+BB/(1-v^2/c^2)^0.5,,感受到的电场E0=vxBB/(1-v^2/c^2)^0.5，,,,于是受力=qE0,,,然后你可以用洛伦兹变换得到任意惯性系下的电场和磁场,,,,,不会有任何矛盾的,,,,