两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

时间:2019-09-09 07:00:01 来源:中国管材管件网 当前位置:峰哥悄悄话 > 学习 > 手机阅读

导读:两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?看看大家怎么说。

1、目前人类已发现四种相互作用,其中电磁力描述的是电荷之间的相互作用,在日常生活中,我们能接触到的真实力,除重力外,其他的本质上都是电磁力;比如拉力、弹力、摩擦力、支撑力等等。

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

在量子场论中,描述每种相互作用都有传递粒子,比如强力的传递粒子是胶子,弱力的传递粒子是w玻色子和z玻色子,引力的传递粒子是引力子(引力子还未被证实),而电磁力的传递粒子是光子。

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

我们知道,光子就是电磁波,电磁波的频率波段有非常宽的范围,可见光(400nm~760nm)只是非常狭小的一个波段。

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

我们人眼只看感知可见光波段的光子,实验仪器可以检测出所有波段的光子;但是电磁相互作用的传递粒子,并非一般的光子,而是“虚光子”,虚光子不能直接观测到。

由于量子力学中的不确定性原理,虚光子具有动量和质量的不确定度,虚光子存在的时间极短,而且虚光子不满足相对论能量三角形。

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

虚光子的概念比较难理解,它的性质很多时候和实光子相似,比如没有静止质量,始终以光速运行等等。

或许可以把虚光子看成一种数学处理的结果,在数学描述上虚光子比实光子多了一个虚数单位“i”,在处理过程中虚光子和实光子遵循一样的法则,但是最终在计算可观察量时,虚光子就会自动消失。

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

就好比我们在使用复变函数,来计算一些实积分时,积分路径虽然通过了复平面,但是最终的积分结果,虚数单位“i”会自动消失,最终得到一个实数值。

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2、

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

要来分析这个问题,我们首先来了解下两块磁铁之间的磁力是属于什么力,那样才能去了解这种力是通过什么方式来传播的!

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

一、引力

引力是长程力,它是中基本作用力中最小的那个,但在天体相互作用中,引力则是最普遍的作用力!引力子是被认为用来传输引力的,但迄今为止仍然在猜测中,或者我们暂时也可以认为这是错误的,毕竟都没有获得公认,在量子力学中,引力子的定义是:一个自旋为2、质量为零的玻色子!

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

二、电磁力

为什么将磁和电统一了为电磁力,因为这两者是统一互相可以转换的,与引力一样,电磁力也属于长程力,而这个对于我们日常工作与生活帮助最大,几乎所有的电动设备都是这个作用力在起着作用!而实现它作用力的媒介粒子就是光子,因为这离不开电磁波,而整个电磁波段其实就是光的不同波段而已,有的我们能看到,有的则看不到,而磁力就是我们看不见的那一类!

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

三、弱相互作用力

弱相互作用靠费米子或玻色子传递的,它是四种作用力中第二弱、作用距离最短的一种力。它仅仅只作用于电子、夸克层子、中微子等费米子,并制约放射性等作用!

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

四,强相互作用力

质子与中子之间的核力即为强相互作用力,强相互作用力是四种基本力中最强的,但它的作用距离很短!传递强作用力的是胶子!

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

传说中的水滴就是强作用力材料制成的表面,无限细腻,强度也许除了夸克星物质外就它了,但这只是停留在科幻小说中,希望我们未来也能制造出这种材料!

/3、为什么会有电磁相互作用?

科学家发现了世界上存在着正负两种电荷,存在着摩擦起电,磁针偏转等现象。麦克斯韦方程组能很好地描述电磁相互作用。更进一步,量子场论(Quantum Field Theory)的观点告诉我们,力的作用不是超距的,所有的相互作用都是两个物体交换一个媒介粒子而发生的,电磁力实际上就是交换光子。我们有了新的观点,不再说电磁力了(事实上在分析力学的框架建立之后,"力"就不再是我们主要讨论的内容了),但这只是观点上的革新,交换光子和电磁相互作用指的还是同一件事。

你依然可以继续问,为什么自然界里可以交换光子?我们不知道。这需要更深层的物理

4、电磁作用力靠什么传递?

四大基本相互作用已经全部发现,可以说如果能将这四大力完全了解,那么在一定程度上意味着人类科技向前迈出了一大步。

在了解这四大力的时候,人们一直在思考这四大力是靠什么传递的?通过不断研究发现强相互作用靠胶子传递,弱相互作用靠费米子或玻色子传递,而电磁相互作用则是靠光子传递!

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

注意这里的光子并不是指通常意义上的光子,而是指虚光子,因此磁铁之间的感光纸是无法探测到虚光子的。

5、

电场,磁场,电磁场的本质是什么?

这是第四十三章,本来是没有这一章的。有这一章要感谢我的读者“牛哥”的提问,他问我:“电场,磁场的本质是什么?”

是啊,他这一问我才想起来,我们经常问:“引力的本质是什么?”很少问其他三种力的本质原因。

引力和电磁力都属于长程力,既然我对引力的本质敢于说出自己的想法,为什么电场,磁场的本质却没有提。

如此说来,我确实应该增加这一章内容。但我在量子力学科普书籍《见微知著》中提到过,任何关于本质的提问,其实都很严肃,命题都不明确。为什么呢? 本质的东西要归一,不是有很多。所以“归一”这两个字就能突出本质的严肃性。

在这里我不介绍关于电场,磁场,电磁场的定义了,前面的章节都有介绍。咱们直奔主题进行讨论。

首先我们要知道的,电可以生磁,磁可以生电,而电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

现在我们就是在问:“电场,磁场,电磁场的本质是什么?”

我们先来分析一下这三个“词”所具有的特性。首先很明显要想到“场”的概念,然后是“长程力”,然后是电磁波,贯穿这些词的是“运动”。因为电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波。

再来继续分析,我在第三十二章写了标题为《深度剖析引力,引力波与电磁波和电磁场的关系》

在文章中我说了,引力是时空属性。引力波是时空涟漪。而电磁力,电磁波,电磁场不是时空性质,电磁力是时空中物质的一种基本力,一种电磁现象。

所以我说引力是宇宙中最根本的力!说引力不是基本力的观点是错误的。比如韦尔兰德引力假说,就认为引力不是基本力,是突发力。

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

综合上面的观点,显然引力波不会与电磁波发生纠缠和作用。也不会和电磁场发生纠缠和作用。

有同学这时候不服气了,站起来问了一个问题:光是一种电磁波,可以被大质量物体偏转。甚至在黑洞附近,光是无法逃逸的。这不就是引力使得电磁波偏转吗?不就是引力对电磁波有作用吗?那么引力波和电磁波不也会发生作用吗?

首先是这样的,引力波和引力是两个概念。引力是一种时空性质。引力波是时空的涟漪,说白了就是时空剧烈震荡的表现,不是一种性质。

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

性质是与生俱来的,不管什么条件,什么环境下都存在。引力波出现和表现是需要条件的,对于它的探测更是难上加难。所以引力波和电磁波是不发上纠缠和作用的。

接着来回答引力和电磁波有纠缠和作用吗? 这个时候上面的问题就变的更严肃起来了,任谁都不敢忽略这个问题。

理论上可以这样说,任何温度在绝对零度以上的物体都向外辐射电磁波。电磁波是由一些基本粒子组成的,有质量。以光来说,光是一种电磁波,光也是一种质量波。

那么大质量天体使得光偏转,是引力对质量波作用,还是对电磁波作用?

答案是这样的:引力是一种时空性质,对凡是有质量的物体都起作用。那么光有质量,引力自然就使得光偏转了。也就是说引力不认识你是谁,什么电磁波,水波,声波等等,它不管你是什么,只要你携带能量,携带物质就会对你产生引力作用。

可是这位同学还是不解:虽然它对质量产生作用,可是这些质量波就是电磁波啊。电磁波也明显在引力的作用下偏转了。

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

答案继续:引力是对质量产生引力作用,不对物质的电磁性质产生作用。如果对电磁场,电磁波的性质产生纠缠和作用,那么电磁波理论就需要修改。

我说引力是时空的性质,时空又是一种能量时空。也就是凡是具有能量的物质就会有引力作用。

现在又说凡是具有能量的物质就会有辐射。然后引力也不与电磁波,电磁场发生作用。那么会不会引力其实也是一种电磁波?

任何物体具有引力,任何物体又具有温度,具有温度的任何物体又会辐射电磁波。

但两者不是一种东西,是有本质区别的。引力是引力,电磁是电磁。

【引力】是时空性质,是最根本的。【电磁现象】是物质性质。

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

时空是由时间,物质,空间构成。 而单纯的物质,只能说受时间,空间的影响。也就是说时空是电磁场发挥“活力”的舞台。从范畴角度来讲,前者包含后者,但其实现实中引力和电磁力都是长程力,你无法做出比较。

还记得惠勒的那句名言是怎么说的吗? “物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何运动“。即时空告诉电磁波,电磁场如何运动,就是按“光速”运动。所以在提到光速问题的时候,我反复强调时空的因素。

所以至此,其实电场,磁场,电磁场的本质就明了了。它们的本质是可以这样描述的:电磁场是物质在引力场中存在和运动的方式。

即引力场中电场,磁场,电磁场以我们现在看到的方式存在和运动着。

可以形象的举一个例子。河水中的漩涡。我们可以说整个河水是对河水中的漩涡有影响,不能说它产生作用。这很矛盾,是的。产生影响和产生作用不一样吗?

不一样。从联系的角度讲,任何两个东西,都有联系,都有影响。但发生作用就不同了,就好像“化学反应”一样。河水并没有对漩涡发生这样的“反应。”

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

或者可以直白的说,我不能对我自己发生作用。但我可以影响我自己。就是这个意思。

但我得承认,在哲学中,你要探讨的东西,答案一定在你要探讨的东西之外。而我们现在所探讨的东西,不可能这个东西之外,因为他们是一个东西。即物质。只是有一种物质叫电磁波,但它还是物质范畴中,你如何脱离?

而且最致命的是,大家想过没有,为什么我上面说,引力场的范畴从宏观来说是比电磁场范畴大的。就是因为引力是时空属性,而电磁力不是时空属性。

如果以引力与电磁场发生作用,相互依偎的话,就不会将电磁力纳入四种基本力之一了。正是因为是相互独立的,不发生作用,所以电磁力是基本力之一。他们是不能相互转化的,不能把引力转化成电磁力。但可以通过联系,纳入到一个体系里。爱氏的这个思路,没有问题。

这样解释,大家应该就能茅塞顿开了。

两块磁铁之间的磁力靠什么粒子来传递?

我们的问题,永远没有最后一个。你还可以问:“那么电磁场,电场,磁场为什么以这样的方式存在和运动?”

这个问题的回答,一定要回到量子力学中去寻找的答案。尤其是关于电荷的知识内容,

你还能问什么问题? 比如还有这样的我问题:“橘子可以产生电流,这是怎么回事?”“雷电现象是怎么回事?”

磁场可以产生电,橘子也有磁场?显然我们不是这样认为的。那么你将如何回答。

显然回答这个问题,就和我上面提到的“电荷”有关。而橘子发电,水果发电,雷电现象等等具体内容,我就不写了。大家可以在网上找到具体答案。

摘自独立学者,诗人,作家灵遁者宇宙物理科普书籍《变化》

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