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1 # 金童希瑞
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2 # 物理學博士
為了能讓外行人明白,科普有時候不得不把科學講得簡單片面。但講得簡單片面,準確性就可能打折扣,就難免讓人產生誤解。題主的這個問題,源於對物理概念的錯誤理解。這種錯誤理解,很可能是由於讀了一些科普。
準確地說,傳播電磁力的不是光子,不是光線,是電磁場。光線可以切斷,電磁場是不可以“切斷“的。切斷光線基本上對電磁相互作用沒有影響。不過對於電磁場,還是有一些技術手段可以遮蔽。
光子和電磁場是什麼關係呢?
電磁場是一種宇宙中無處無時不在的物質。從基本上沒有任何可見物質的外太空,到我們周邊世界中每一個物體的每一個原子分子的內部,它都在哪裡,你切不斷它。
電磁場無處不在,但它不一定是可見的。當它在區域性集中了一些能量,就可能會激發出一個粒子,這就是光子。光子是電磁場的量子激發。光子是一種電磁場能被探測到的運動形式,但也不是唯一能被探測到的形式。當物質內部帶電粒子的位置、流動或自旋產生了不平衡的分佈,就會產生能被探測到的宏觀電磁場。題主提到的永磁體,就具有這樣的宏觀電磁場。
電磁相互作用由光子傳播的說法,見於一些粒子物理的科普讀物。比如下面左邊的那張圖,就是兩個電子交換一個光子的相互作用。
對這種說法,我們需要補充一下:
首先,這裡說的光子是虛光子。虛粒子並不是真正可以觀測到的粒子。光子的質量是零,永遠以光速傳播,虛光子可以具有任意的質量,以任何速度傳播。稱它為虛光子,只是物理學家覺得順口,它實際上只是電磁場的一種擾動。跟你看見的光不是一回事。
其次,這樣的對電磁相互作用的描述,適合於粒子碰撞那種一次性的相互作用。對於電子被原子核束縛成為原子,對於磁鐵感應電流,這樣的描述並不適用。
現在回答題主的問題:
首先,光線是可以被很多種物質切斷。這是因為這個頻段是光波,可以被這種物質吸收。但這並不意味著這種物質可以吸收所有電磁場的變化和擾動。吸收光的材料,當然不一定能隔斷永磁體的磁場。
其次,電磁場不能被切斷,但宏觀電磁場還是可以被遮蔽的。遮蔽的材料產生相反的電磁場,抵消一側電磁場的變化,對另一側實現遮蔽保護。遮蔽電場比較容易,金屬材料都能遮蔽電場。把永磁體的磁場徹底遮蔽是比較困難的。用軟磁材料做一個大箱子,可以把裡面的磁鐵的磁場大幅度減小。如果不計成本,用超導體做一個箱子,就可以完全遮蔽磁場了。
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3 # 彭曉韜
首先,電磁力不是透過光子傳播的,因為光子根本不存在(詳見下文);電磁力到底是如何傳遞的目前人類仍不清楚,僅知道電荷會產生電場,電荷運動會產生磁場,且在真空中也仍然能傳遞。這種場目前不清楚是透過什麼途徑、什麼介質傳遞的。其次,光不是粒子,只是帶電荷的物質因空間位置變化產生的變化電磁場。第三,如果切斷光線,則切斷光線的物質會使光線產生的變化電磁場發生反射或散射,而不能透射。這樣光線才被切斷了。由於環境的改變,電磁場當然需要重新分佈。雖然不能按原來的方向傳播,但會朝其他方向傳播。
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4 # cx1944黎松祥
光子不存在,光和無線電波都是電磁波,電磁力是透過電磁波傳播的。因為在真空能傳播只有萬有引力,電磁作用力。電磁作用力只能是波的形式傳播。那就是電磁波。什麼是電磁波呢?就是變化的磁場在它周圍產生變化的電場,變化的電場在它周圍又產生變化的磁場,這樣週而復始進行下去,一環扣一環,電磁力就由近及遠以光速傳播下去。電磁波,一個波包括有電場和磁場,可以獨立存在,是電磁波的最小單位。就是假設的光子。切斷光線,已經發出去的光線還能繼續進行下去。說出來你很快就明白了。光纖傳播數碼訊號,就是非常高速地切斷光線。現在寬頻上網就是切斷光線還能傳播的具體應用。天文學家觀察到最遠的天體有137憶光年遠,如果現在這個天體消失了,我們還可以繼續觀察137憶年呢?所以說如果切斷光線電磁力還能傳播。
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5 # ooO孫悟空Ooo
那要看切段了“光子”或者“光線”是指“可見光”還是指“電磁波”了。
光是電磁波,但電磁波除了可見光還包括無線電波、紫外線、紅外線、各種射線等。不同波段的電磁波輻射波長、振幅、頻率、能量以及穿透力都不同。波長越長的頻率越低能量也就越小,反之則能量越大。
如果題目中的光子是指可見光這個波段的光,那麼在阻斷了光線的傳播時也就阻擋了電磁波,電磁訊號也就無法傳播。如果題目中的光子或者光線指的整個電磁波範疇,那麼可見光波長範圍的電磁波被阻擋了,不可見光部分有穿透能力的電磁波一樣可以傳播開來。如果你說的是全部電磁波都阻擋了那麼都傳播不出來電磁波即就是電磁力。
所以要看你所說的切斷光線是指電磁波還是指可見光了。如果是指電磁波那就沒有電磁力了,如果是指可見光那就只能換個波段繼續傳播電磁波了。
既然電磁力靠光子傳播進行作用,用一個完全隔絕光線的物體將一個永磁體包裹在裡面,那麼外面的感應線圈無論怎麼動作不不會產生電流了嗎?
回覆列表
電磁力是金屬態氫離子自旋產生的磁場力,磁場無需“介質”傳播。
在一定的空間裡,作為物質(能量)存在形式的金屬態氫離子的自旋是必然的存在,只要產生磁場,就會產生引力和斥力(順磁性時磁場力最明顯)。
在地球磁場裡,太陽射線進入電離層,切割磁力線,產生金屬態氫離子和電子(光子)。金屬態氫離子聚合形成臭氧,光子(電子)到達地面。可見光子不是“電磁力”的傳播媒介。
事實上,萬有引力、磁場力、強作用力、弱作用力都是“金屬態氫離子”對“客體”中的“金屬態氫離子——原子核”的“排斥力”及其對客體中“電子”的“吸引力”的“合力”!