回覆列表
  • 1 # 裸猿的故事

    圖示:改變人類文明的麥克斯韋方程組。

    電磁力轉變為電磁場,是因為經典力學無法解決電磁力的特殊性,當最終我們給出了一種新力學之後,為了與經典力學相區別,就改名為電磁場了。所以,如果電磁力是確實存在的,那電磁場當然也就是確實存在的了嘛。至於改名的重要性?就像狗都有許多種一樣,泛泛的都叫狗,將讓我們無法研究不同的狗種。

    電磁場概念的前身——法拉第力線

    今日我們都知道一個現象,同性電荷相斥異性電荷相吸,以及磁鐵有兩極,同樣表現出類似的現象,還更直觀一些,磁鐵有相斥的兩極也有相吸的兩極。但是我們要如何理解這樣沒有發生物理上的直接接觸,就表現出力的作用呢?

    在歷史上,是實驗天才邁克爾·法拉第(Michael Faraday),一位實驗天才,首先想到了用一種看不見摸不著聞不到嘗不了(即人的五官無法感知)的力線的方式來對電磁所表現出來的奇怪性質進行解釋,在《電的實驗研究》(Experimental Researches in Electricity)一書中他將自己的實驗和思考進行了詳細的描述。

    圖示: 同性電荷與異性電荷之間的法拉第力線關係

    而法拉第的天才之處在於,他不僅提出了力線這個概念,還想到了用鐵粉來將這個看不見的力線展示出來,人啊,終究是一種講究眼見為實的動物。而用鐵粉將力線顯形之後,人們就接受了法拉第力線的概念。

    圖示:用鐵粉顯示的磁力線。在白紙上灑一層鐵粉,將條狀磁鐵放在白紙下面,輕輕振動白紙或者不需要振動,如果鐵粉足夠的細,這時候我們就會看到鐵粉排列成特殊的線狀結構。這個簡單直觀的實驗,讓其它研究電磁的同行迅速的接受了法拉第力線的概念。

    馴服法拉第力線——麥克斯韋方程組

    但法拉第力線不能用於數學計算,如何讓法拉第力線轉變成真正有用的東西呢?這要等到大名鼎鼎的麥克斯韋的應用他非凡的才華,他認為法拉第力線或者說電磁場,可以類比為不可壓縮的流體,即電磁場的數學規律類同於不可壓縮流體的,在此基礎上進行數學研究,1855年,麥克斯韋發表《論法拉第力線》(On Faraday"s Lines of Force)一文,其後他繼續研究,發現電磁和光具有內在統一性,這讓他最終提出了改變人類文明的麥克斯韋方程組,讓人類自鐵器時代以後的關鍵技術革命,提供了理論和數學基礎。到這時候,人們將法拉第力線改稱為電磁場了,因為它和傳統的力學差別甚大。

  • 2 # 力學Nerd王小胖

    感覺題主沒理解場是什麼意思。

    場,簡單來說,是表示物理量空間分佈。

    比如我們力學學科中的,應力場,應變場,等等,就是指研究物件中所有的應力,應變。

    所以,場是一種物理量的分佈的概念,本身不存在。它必須依賴於物理量,就如你舉例的引力場和電磁力場這種非接觸力場,表示的是這些力的空間分佈。

    補充,感謝艾伯菌的提醒。

    相對論就超出我的範圍了,我的回答也比較倉促,用手機答的。不過場是物理量的分佈應該沒錯。答案寫到結束的時候,我也意識到題主更多的是關心場存在與否。這裡糾正下,場是存在的,就像電場磁場,雖然看不見,但是也是存在,還有非接觸的引力場。之前的答案強調的是物理量的分佈。

    關注靠譜胖博士,獲取更多力學小知識。

  • 3 # 韓韓曉曉波波

    數學裡的“場”的概念和物理學的“場”的概念,是兩回事,但又有密切的關係。前者就是某種多變數函式,或者說是一種空間分佈。後者則是實實在在的物質存在,它有能量、有動量、有時候還有質量,更重要是有相互作用。二者的關係是:後者要用前者來描述,而且是定量的精確描述。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 孕婦運動和生孩子容易程度有關嗎?