引力定律和库仑定律的联系.docx

第五十三章：关于引力定律和库伦定律的讨论灵遁者要讨论题目中的问题，先来了解磁性，电性等知识。我们诸多的疑问中，其 中最想知道的一个就是物体为什么具有磁性？电磁理论，发展的非常完善了。可 是当我问物体为什么具有磁性，你怎么回答？其实这个问题，并不简单。对于很 多现象的本质问题，都不好回答。但我们的前辈们很聪明，他们通过不断的研究，提出假说，来解释物体为什 么具有磁性。尤其是麦克斯韦，被誉为是电磁学理论的集大成者！各位，首先一 定要清楚，任何电磁方面的问题，离不开电荷。电荷概念是一切电磁学现象的基 础。所以这个概念的重要性，就不言而喻了。在电磁学里，电荷是物质的一种物理性质。称带有电荷的物质为“带电物 质”。两个带电物质之间会互相施加作用力于对方，也会感受到对方施加的作用 力，所涉及的作用力遵守库仑定律。电荷是许多次原子粒子所拥有的一种基本守恒性质。称带有电荷的粒子为 “带电粒子”。电荷决定了带电粒子在电磁方面的物理行为。静止的带电粒子会 产生电场，移动中的带电粒子会产生电磁场，带电粒子也会被电磁场所影响。一 个带电粒子与电磁场之间的相互作用称为电磁力或电磁相互作用。这是四种基本 相互作用中的一种。那什么是次原粒子？次原子粒子指结构比原子更小的粒子。其中包括原子的 组成部分如电子、质子和中子（质子和中子本身又是由夸克所组成的粒子）和放 射和散射所造成的粒子如光子、中微子和渺子，以及许多其它奇特的粒子。总的来说，次原子粒子可能是电子、中子、质子、介子、夸克、胶子、光子 等等。也就是说，这些粒子都带有电荷，电荷是一种性质。电荷不是粒子。构成物质的基本单元是原子，原子由电子和原子核构成，核又由质子和中子 构成，电子带负电，质子带正电，是正、负电荷的基本单元，中子不带电。所 谓物体不带电就是电子数与质子数相等，物体带电则是这种平衡的破坏。在自然 界中不存在脱离物质而单独存在的电荷。在一个孤立系统中，不管发生了什么变 化，电子、质子的总数不变，只是组合方式或所在位置有所变化，因而电荷必 定守恒。而且每种粒子都具有确定的电荷。实验表明，已发现的各种粒子的电荷都是 质子电荷e的整数倍,这个规律称为电荷量子化。所以各位，看似上面的这几百字的介绍不多，其实内涵已经很深了。就像我 说的，想到电磁学现象，要想到电荷。想到了电荷之后，再去思考电和磁的相互 依存关系。所以再介绍一下电和磁的定义。1、电场：电场存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质。 电荷间的作用总是通过电场进行的。只要电荷存在，它周围就存在电场，电场是 客观存在的，它具有力和能的特性。2、磁场：磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子 组成的，但磁场是客观存在的。磁场具有波粒的辐射特性。磁体周围存在磁场， 磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的，所以两磁体不用接触就能发生作用。 电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。由于磁 体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动电荷或 电场的变化而产生的。3、电磁场：在电磁学里，电磁场是一种由带电物体产生的一种物理场。处 于电磁场的带电物体会感受到电磁场的作用力。电磁场与带电物体（电荷或电 流）之间的相互作用可以用麦克斯韦方程和洛伦兹力定律来描述。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。电磁场可由变速运动 的带电粒子引起，也可由强弱变化的电流引起，不论原因如何，电磁场总是以光 速向四周传播，形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒介，具有能量和动量，是物 质的一种存在形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确 定。4、电磁波：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，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。电磁波是由同 相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动。电磁波在真空中速率 固定，速度为光速。见麦克斯韦方程组。所以物体为何具有磁性，其实可以转化为物体为什么带电？而物体为什么带 电，其实上面说的很清楚了。电场存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的 特殊媒介物质。任何物体都是由粒子构成，而任何粒子都携带电荷。所以理论上 而言，任何物体都带电。任何物体周围都存在电场。只是说有的粒子或物体，所 携带正负电荷相等的时候，显示电中性，也就是不会显示出电场。场是一种能量状态的存在方式。磁场的存在是依靠磁能，电场则依靠电能。 看看上面的定义，就知道了，电场是具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。 所以电场，磁场，电磁场都是物质场。只是说这种物质场比较特殊，不是我们常 见的分子，原子所构成的。因为没有一个教课书中，这样教我们的。说场是由什 么粒子构成的。但电场和磁场是一种客观存在，是一种物质场，能量场。处于电场和磁场中 的带电物体，就是通过场来互相作用的。而且电场和磁场就好像一个硬币两个面，即有电场必有磁场，有磁场必有电 场。运动电荷产生磁场，这一点已毫无疑问。即一一有电场一定有磁场。综上所述，有电场必然有磁场，有磁场必然有电场，二者相互依存，不可分 割。两者的相同点：电场和磁场均为矢量场，即都具有大小和方向。两者的不同点：电场为有源场，即散度不为零，磁场为无源场，散度为零。 电场有源性的推理：存在点电荷，即单极电场（正电场和负电场）。磁场无源性 的推论：不存在磁荷，即没有单极磁子。有一个很显著的问题，困扰着物理学家。我也曾多次思考此问题，一直没有 思路。今天试着大胆给出一个答案。大家都知道引力定律和库伦定律，惊人的相似。我曾多次在我的科普书籍中 表述，这绝非偶然，一定有深层内涵和联系。通过查找和阅读一些资料，我发现 不仅它们在公式形式上相似，理论内容也相似。所以我不得不将这些想法罗列出 来，告诉大家，这也是我，为什么写这些字的原因。牛顿引力定律公式：F=（GXM1XM2）/R2。即任意两个质点有通过连心线方 向上的力相互吸引。该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反 比，与两物体的化学组成和其间介质种类无关。库伦定律公式：FkQl.QZ/r2。即真空中两个静止的点电荷之间的相互作用 力同它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向 在它们的连线上，同名电荷相斥，异名电荷相吸。从形式上看，太惊人的相似了。不过大家要清楚一点。这个我在论证电荷理 论相信电荷存在，正是人类的明智的时候就说过。电荷这个概念并不明确。 不像引力公式用的物质M那么明确。因为电荷被定义为物质的性质，所有粒子 都具有这种性质。也就是可以说所有粒子都被认为是带电粒子。最难理解是这个 “性质”具有量子化。即电荷的多少叫电荷量，即物质、原子或电子等所带的电 的量。所以电荷理论一定要有重大修改，至少要明确化。因为所有电磁现象都是建立在电荷理论之上，而电荷概念的不明确，就必然 导致理论无法深化以及无法和其他理论融合。电荷是一种性质，会造成“性质” 产生各种电磁现象。也就是有无中生有的嫌疑。所以我在那篇文章说，电荷可以 试着理解为特殊的能量。但承认这一点，就必须承认电荷的物质性。而承认电荷 的能量性也好，物质性也好，就必须承认它的“粒子性”和“量子性”。量子性 当然是现在的公认常识，可以粒子性，却没有这样的证据。哪怕它以一种“膜”的形式附庸在次原粒子身上，也必须要有证明才可行。 但我依然相信这种观点。就是电荷概念，必须存在！但电荷理论必须明确化。所 以试着去发现“电荷粒子”“电荷膜”是我们的任务。这是可以有的预言。就像 人们预言引力子一样，这是很顺其自然的，可以想象的。我一直说，可以想象， 是一个很重要的事情。认认真真读过我前面章节的朋友，应该有这样的敏感。那就是提到引力，就 要想到惯性。因为在此书中，引力是惯性的源泉！也就是惯性的本源是引力。惯 性的定义是这样的：在引力场中，物体总保持原来的运动状态的性质叫惯性。从 惯性定律我们可以看出，惯性是物体运动的一种抵抗现象。所以从一开始就意味 着我们对惯性的研究离不开物质。离开物质，我们无法想象惯性！而物质的共有 属性就是引力。所有物质都遵从万有引力的束缚。所有物质也都具有惯性。更让 我们觉得不可思议的是一一，惯性质量与引力质量严格相等。再看看惯性定律：在引力场中，物体所受外力为零的时候，总保持当下运动 状态的运动，叫惯性运动。该定律说明，力不是维持物体运动的原因，力改变 物体状态的原因。要改变这样的运动状态，必须付出“力”的代价。各位在这里要注意了，“保持”和“抵抗变化”是一种守恒的行为。同样任 何物理现象，化学反应，要有变化，必须付出“能量”，所以才会有如此多的守 恒定律。试想一下，不需要付出能量，就能发生各种物理和化学“变化”，物理 世界会怎么样？是你觉得无法想象的，所以是不可能的。再回到电磁和磁场上。电磁和磁场就像一枚硬币的两面。但我倒认为电磁和 磁场的这种情况，与引力和惯性的这种情况也十分类似。就像上面说的，电场为 有源场，即散度不为零；磁场为无源场，散度为零。电场有源性的推理：存在点 电荷，即单极电场（正电场和负电场）。磁场无源性的推论：不存在磁荷，即没 有单极磁子。而且大家发现了没有，有电荷的概念，但没有磁荷的概念。磁体的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动 电荷或电场的变化而产生的。所以虽然电场和磁场像一枚硬币两面，电场可以产 生磁场，磁场也可以产生电场。看起来不存在谁决定谁。但很明显，电场理论似 乎更“重”一些，或者说更为根本。毕竟一些电磁学现象的根源理论是电荷理论！ 而不是磁荷理论。所以可以大胆猜想，在电磁学理论中，电场是磁场的源泉！但 磁场也能产生电磁。说明他们互为源泉。这是它与引力和惯性理论的不同。因为惯性不是引力的源泉！而且电磁力， 和引力都是长程力。两者在宏观领域，量子领域都适用。为了加深大家的理解，还是简单介绍一下关于磁场的知识。虽然很早以前， 人类就已知道磁石和其奥妙的磁性，最早出现的几个学术性论述之一，是由法国 学者皮埃德马立克(Pierre de Maricourt)于公元1269年写成notes 3。德马立 克仔细标明了铁针在块型磁石附近各个位置的定向，从这些记号，又描绘出很多 条磁场线。他发现这些磁场线相会于磁石的相反两端位置，就好像地球的经线相 会于南极与北极。因此，他称这两位置为磁极。几乎三个世纪后，威廉,吉尔伯 特主张地球本身就是一个大磁石，其两个磁极分别位于南极与北极。出版于1600 年，吉尔伯特的巨著论磁石开创磁学为一门正统科学学术领域。于1824年，西莫恩泊松发展出一种物理模型，比较能够描述磁场。泊松 认为磁性是由磁荷产生的，同类磁荷相排斥，异类磁荷相吸引。他的模型完全类 比现代静电模型；磁荷产生磁场，就如同电荷产生电场一般。这理论甚至能够正 确地预测储存于磁场的能量。尽管泊松模型有其成功之处，这模型也有两点严重瑕疵。第一，磁荷并不存 在。将磁铁切为两半，并不会造成两个分离的磁极，所得到的两个分离的磁铁， 每一个都有自己的指南极和指北极。第二，这模型不能解释电场与磁场之间的奇 异关系。于1820年，一系列的革命性发现，促使开启了现代磁学理论。首先，丹麦 物理学家汉斯奥斯特于7月发现载流导线的电流会施加作用力于磁针，使磁针 偏转指向。稍后，于9月，在这新闻抵达法国科学院仅仅一周之后，安德烈玛 丽安培成功地做实验展示出，假若所载电流的流向相同，则两条平行的载流导 线会互相吸引；否则，假若流向相反，则会互相排斥。紧接着，法国物理学家让巴 蒂斯特毕奥和菲利克斯沙伐于10月共同发表了毕奥-萨伐尔定律；这定律能 够正确地计算出在载流导线四周的磁场。1825年，安培又发表了安培定律。这定律也能够描述载流导线产生的磁场。 更重要的，这定律帮助建立整个电磁理论的基础。于1831年，麦可法拉第证 实，随着时间演进而变化的磁场会生成电场。这实验结果展示出电与磁之间更密 切的关系。从1861年到1865之间，詹姆斯麦克斯韦将经典电学和磁学杂乱无章的方 程加以整合，发展成功麦克斯韦方程组。最先发表于他的1861年论文论物理 力线，这方程组能够解释经典电学和磁学的各种现象。在论文里，他提出了 “分子涡流模型”，并成功地将安培定律加以延伸，增 加入了一个有关于位移电流的项目，称为“麦克斯韦修正项目”。由于分子涡包 具有弹性，这模型可以描述电磁波的物理行为。因此，麦克斯韦推导出电磁波方 程。他又计算出电磁波的传播速度，发现这数值与光速非常接近。警觉的麦克斯 韦立刻断定光波就是一种电磁波。后来，于1887年，海因里希鲁道夫赫兹 做实验证明了这事实。麦克斯韦统一了电学、磁学、光学理论。虽然有了极具功能的麦克斯韦方程组，经典电动力学基本上已经完备，在理 论方面，二十世纪带来了更多的改良与延伸。阿尔伯特爱因斯坦，于1905年， 在他的论文里表明，电场和磁场是处于不同参考系的观察者所观察到的同样现 象。后来，电动力学又与量子力学合并为量子电动力学。1820年丹麦物理学家奥斯特发现在通电的导体周围存在着磁场，从而知道了电和磁相互依存的关系。由导体中电流所产生的磁场的极性和电流的流动方向有关，它服从右手法则。目前的研究，人们认为磁场的产生是这样的。 由于经典物理中至今还拒绝使用基本粒子的概念来 研究磁场问题，使电磁学和电动力学都将产生磁场 的原因定义为点电荷的定向运动，并将磁铁的成因 解释为磁畴。这就是我为什么说，要将电荷理论明 确化。现代物理证明，任何物质的终极结构组成都是电子（带单位负电荷），质子（带单位正电荷）和中子（对外显示电中性、点电 荷就是含有过剩电子（带单位负电荷）或质子（带单位正电荷）的物质点，因此 电流产生磁场的原因只能归结为运动电子产生磁场。一个静止的电子具有静止电子质量和单位负电荷，因此对外产生引力和单位 负电场力作用。当外力对静止电子加速并使之运动时，该外力不但要为电子的整 体运动提供动能，还要为运动电荷所产生的磁场提供磁能。可见，磁场是外力通 过能量转换的方式在运动电子内注入的磁能物质。电流产生磁场或带负电的点电 荷产生磁场都是大量运动电子产生磁场的宏观表现。同样道理，由一个运动的带正电的点电荷所产生的磁场，是其中过剩的质子 从外力所获取的磁能物质的宏观体现。但其磁能物质又分别依附于其中带有电荷 的夸克。传递运动电荷或电流之间相互作用的物理场，由运动电荷或电流产生，同时 对产生场中其它运动电荷或电流发生力的作用。所以磁场是物质的一种形态。磁铁与磁铁之间，通过各自产生的磁场，互相施加作用力和力矩于对方。运 动中的电荷会产生磁场。磁性物质产生的磁场可以用电荷运动模型来解释。但不 能反过来说，用磁荷运动模型来解释电场。再次强调，现有理论中是没有磁荷 概念的。所以这也是我为什么说电场是磁场源泉。电场是由电荷产生的。电场与磁场有密切的关系；有时磁场会生成电场，有 时电场会生成磁场。麦克斯韦方程组可以描述电场、磁场、产生这些矢量场的电 流和电荷，这些物理量之间的详细关系。根据狭义相对论，电场和磁场是电磁场 的两面。设定两个参考系A和B，相对于参考系A，参考系B以有限速度移动。 从参考系A观察为静止电荷产生的纯电场，在参考系B观察则成为移动中的电 荷所产生的电场和磁场。与电场相仿，磁场是在一定空间区域内连续分布的向量场，描述磁场的基本 物理量是磁感应强度矢量B，也可以用磁感线形象地表示。然而，作为一个矢 量场，磁场的性质与电场颇为不同。运动电荷或变化电场产生的磁场，或两者之和的总磁场，都是无源有旋的矢 量场，磁力线是闭合的曲线簇，不中断，不交叉。换言之，在磁场中不存在发出 磁力线的源头，也不存在会聚磁力线的尾闾，磁力线闭合表明沿磁力线的环路积 分不为零，即磁场是有旋场而不是势场（保守场），不存在类似于电势那样的标 量函数。这个概念介绍，其实上面已经有了。我觉得这更加可以说明在电磁学理 论中，电场和电荷理论的内容占比，要多于磁场。上面提到了磁畴，磁畴理论是具体解释物体为什么具有磁性的。磁畴理论是 用量子理论从微观上说明铁磁质的磁化机理。所谓磁畴，是指铁磁体材料在自发 磁化的过程中为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区域，每个区域内部包含大量原子，这些原子的磁矩都像一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻 的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。 宏观物体一般总是具有很多磁畴，这样，磁畴的磁矩方向各不相同，结果相互抵 消，矢量和为零，整个物体的磁矩为零，它也就不能吸引其它磁性材料。也就是 说磁性材料在正常情况下并不对外显示磁性。只有当磁性材料被磁化以后，它才 能对外显示出磁性。也可以这样理解，分子或原子是构成物质材料的基元，基元中电子绕着原子 核的运转形成了电流，该电流产生的磁场，使每个基元都相当于一个微小的磁体， 由大量基元组成一个集团结构，集团中所有基元产生的磁场都同方向整齐排列， 这样的集团叫做磁畴。在居里温度以下，在大块铁磁性或亚铁磁性（见铁氧体） 单晶体（或多晶体中的晶粒）中，形成很多小区域，每个区域内的原子磁矩沿 特定的方向排列，呈现均匀的自发磁化。但是在不同的区域内，磁矩的方向不同， 使得晶体总的磁化强度为零。在铁磁性物质内部，由于原子的磁矩不等于零，每一个原子的表现就好似微 小的永久磁铁。假设聚集于一个小区域的原子，其磁矩都均匀地同向平行排列， 则称这小区域为磁畴或外斯畴。使用磁力显微镜，可以观测到磁畴。磁畴的种类分为：a）单独磁畴。b）两个异向磁畴。c）多个磁畴，最小能 量态。磁畴所生成的磁场以带箭头细曲线表示。磁化强度以带箭头粗直线表示。磁畴的形状、尺寸、磁畴壁的厚度由交换能、退磁场能、磁晶各向异性能及 磁弹性能来决定。平衡状态的磁畴结构，应具有最小的能量。在居里温度以下，铁磁或亚铁磁材料内部存在很多具有各自的自发磁矩且磁 矩成对的小区域。这些小区域排列的方向紊乱，宏观上这些小区域的集合体在外 界表现出整体磁矩为零，不显磁性的现象。这些小区域即称为磁畴。当有外磁场作用时，磁畴内一些磁矩转向外磁场方向，使得与外磁场方向接 近一致的总磁矩得到增加，这类磁畴得到成长，而其他磁畴变小，结果是磁化强 度增高。随着外磁场强度的进一步增高，磁化强度增大，但即使磁畴内的磁矩取 向一致，成了单一磁畴区，其磁化方向与外磁场方向也不完全一致。只有当外磁 场强度增加到一定程度时，所有磁畴中磁矩的磁化方向才能全部与外磁场方向取 向完全一致。此时，铁磁体就达到磁饱和状态，即成饱和磁化。一旦达到饱和磁 化后，即使磁场减小到零，磁矩也不会回到零，残留下一些磁化效应。这种残留 磁化值称为残余磁感应强度（以符号Br表示）。饱和磁化值称为饱和磁感应强度 （Bs）。若加上反向磁场，使剩余磁感应强度回到零，则此时的磁场强度称为矫 顽磁场强度或矫顽力（Hc）。从物质的原子结构观点来看，铁磁质内电子间因自旋引起的相互作用是非常 强烈的，在这种作用下，铁磁质内部形成了一些微小的自发磁化区域，叫做磁畴。 每一个磁畴中，各个电子的自旋磁矩排列的很整齐，因此它具有很强的磁性。磁 畴的体积约为10-i2m310-9m3,内含约10171020个原子。在没有外磁场时，铁 磁质内各个磁畴的排列方向是无序的，所以铁磁质对外不显磁性。当铁磁质处于 外磁场中时，各个磁畴的磁矩在外磁场的作用下都趋向于沿外磁场中的磁化程度 非常大，它所建立的附加磁场强度B'比外磁场的磁场强度B在数值上一般要大 几十倍到数千倍，甚至达数万倍。从实验中我们得知，铁磁质的磁化和温度有关。随着温度的升高，它的磁化 能力逐渐减小，当温度升高到某一温度时，铁磁性就完全消失，铁磁质退化成顺 磁质。这个温度叫做居里温度或叫居里点。这是因为铁磁质中自发磁化区域因剧 烈的分子热运动而遭到破坏，磁畴也就瓦解了，铁磁质的铁磁性消失，过渡到顺 磁质，从实验知道，铁的居里温度是1043K，78%坡莫合金的居里温度是873K， 45%坡莫合金的居里温度是673K。上面的介绍，大家应该印象更深了。接着回到开始的论点。再这里要提出另 一个概念，叫楞次定律。楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁 场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律还可表述为：感应电流的效 果总是反抗引起感应电流的原因。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中 的具体体现。楞次定律的实质是：产生感应电流的过程必须遵守能量守恒定律，如果感应 电流的方向违背楞次定律规定的原则，那么永动机就是可以制成的。下面分别就 三种情况进行说明：（1）如果感应电流在回路中产生的磁通量加强引起感应电流的原磁通变化，那么，一经出现感应电流，引起感应电流的磁通变化将得到加强，于是感应 电流进一步增加，磁通变化也进一步加强感应电流在如此循环过程中不断增 加直至无限。这样，便可从最初磁通微小的变化中（并在这种变化停止以后）得 到无限大的感应电流。这显然是违反能量守恒定律的。楞次定律指出这是不可能 的，感应电流的磁通必须反抗引起它的磁通变化，感应电流具有的以及消耗的能 量，必须从引起磁通变化的外界获取。要在回路中维持一定的感应电流，外界必 须消耗一定的能量。如果磁通的变化是由外磁场的变化引起的，那么，要抵消从 无到有地建立感应电流的过程中感应电流在回路中的磁通，以保持回路中有一定 的磁通变化率，产生外磁场的磁电流就必须不断增加与之相应的能量，这只能从 外界不断地补充。（2）如果由组成回路的导体作切割磁感线运动而产生的感应电流在磁场中 受的力（安培力）的方向与运动方向相同，那么，感应电流受的磁场力就会加快 导体切割磁感线的运动，从而又增大感应电流。如此循环，导体的运动将不断加 速，动能不断增大，电流的能量和在电路中损耗的焦耳热都不断增大，却不需外 界做功，这显然是违背能量守恒定律的。楞次定律指出这是不可能的，感应电流 受的安培力必须阻碍导体的运动，因此要维持导体以一定速度作切割磁感线运 动，在回路中产生一定的感应电流，外界必然反抗作用于感应电流的安培力做功。（3）如果发电机转子绕组上的感应电流的方向，与作同样转动的电动机转 子绕组上的电流方向相同，那么发电机转子绕组一经转动，产生的感应电流立即成了电动机电流，绕组将加速转动，结果感应电流进一步加强，转动进一步加速。 如此循环，这个机器既是发电机，可输出越来越大的电能，又是电动机，可以对 外做功，而不花任何代价（除使转子最初的一动而外），这显然是破坏能量守恒 定律的永动机。楞次定律指出这是不可能的，发电机转子上的感应电流的方向应 与转子作同样运动的电机电流的方向相反。流的过程必须遵守能量守恒定律。一种时空性质，即时空引力场作用产生的。综上所述，楞次定律的任何表述，都是与能量守恒定律相一致的。概括各种 表述“感应电流的效果总是反抗产生感应电流的原因”，其实质就是产生感应电要正确全面地理解“楞次定律” 必须从“阻碍”二字上下功夫，这里 起阻碍作用的是“感应电流的磁场”， 它阻碍“原磁通量的变化”。正如勒夏特列原理是化学领域 的惯性定理，楞次定律正是电磁领域 的惯性定理。勒夏特列原理、牛顿第 一定律、楞次定律在本质上一样的， 同属惯性定律。各位，到了这里，就可以做总结 认识了。首先是引力和惯性。引力是 与惯性的关系就是，引力是惯性的源 泉。电力和磁力，或者说电场和磁场的关系。也有这样的一面。电场是电荷及变 化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场和磁场的关系是互为源泉，但电场 更为根本。或者说电场是主动的，磁场是被动的。因为没有电荷，一起电磁现象 就不存在。而惯性定律和楞次定律，又惊人的相似。正是这样的原因，才构成了 物理世界的广泛对称和守恒。所以对于惯性的认识理论，也同样适合楞次定律。如下内容。正确的理解要把握3个点。1、楞次定律作用的速度是光速。【惯性作用也是光速。】2、楞次定律是电磁感应相互作用的性质。【惯性是引力场的性质。】3、楞次定律和参考系选择无关。【惯性也与参考系选择无关。】所以以电荷为基础的电磁学理论，和引力理论是一种“同相理论”。据此， 电磁场产生电磁波，且任何物体都向外辐射能量。那么引力场，就自然可以推理 出引力波的存在。同样电磁波是由光子组成的。那么想当然的推理，就可以有引 力波，由引力子组成。至于为何现在没有探测到引力子，还是技术问题。电磁理论和引力理论是一种“同相理论”，是说这种相似性，都来源于物体 的本源粒子，即物质性或者能量性质。都是长程力。但仔细去体味这两个理论， 同样是长程力却还是有区别的。电磁理论无论是电或者磁，他们的相互作用是需要条件的。看看库伦定律， 楞次定律，电磁感应定律，安培守则，右手法则，毕奥-萨伐定律等等关于电磁 学的理论，其实都是限制条件。而引力就不同了，没有这些限制。所以从这个角 度讲，引力是更加全域性的理论。而电磁理论是引力这种全域性框架下的“半全 域性”理论。这里的“半全域性”是指电磁学理论是受束缚的。但要清楚，其实 两个理论都是全域性理论，不能比较大小。所以其实宇宙中任何物体都向外辐射电磁波，电磁场。但其实整个宇宙接近 电中性。就像回答物体为什么具有磁性的感念是一样的。磁畴各个方向的排列方 向是无序的话，该物体对外不显磁性。而且有一点，大家应该知道，就是所有的物质，理论上来说都可以导电。毕 竟任何物质有具有电荷性质。比如说有一些气体，在通常情况下气体的自由电荷 极少，是良好的绝缘体。但是由于某些原因气体中的分子发生了电离，它便可以 导电，这种现象称为气体导电或气体放电。还有通过其他技术手段，可以使得物 质导电。氢气可以变成金属氢。金属氢是液态或固态氢在上百万大气压的高压下 变成的导电体。导电性类似于金属，故称金属氢。金属氢是一种高密度、高储能 材料，之前的预测中表明，金属氢是一种室温超导体。不光有金属氢，还有金属 氮等。这章的内容，其实很多的。希望大家没有迷糊。最后做一点总结。引力理论 和电磁学理论都是同相理论。电磁学理论从某种意义上来说，是一种半全域性理 论，或者半开放性理论。因为电磁学的现象，产生条件比引力苛刻。就开放程度而言，显然四种基本力的顺序是引力，电磁力，弱力，强力。可 以形象的用四个套环来表示。引力是惯性的源泉，可以据此，大胆推论，电场是磁场的源泉，且二者互为 源泉。但电场更具有主动性。根据引力理论和电磁学理论的相似性，可以推理出 引力子的存在是合理的。而且楞次定律的作用速度是光速，库伦定律点电荷之间 的作用速度，也必然是光速。这一点毋庸置疑。不会是超距作用。电荷理论看似完善，实际上还需要深化。即明确化，物质化，能量化。这个世界太美，我们的时间总是过的快，不够用。我想看到更美的东西，我 希望自己有更多的能力和知识，来产生更好的想象力，来想象这个世界。显然现 在差的很远。我希望你看到之后，能产生更丰富的想象，用你想象，来把现在的 物理理论知识串联起来，做出一个惊人的理论。我很期待。生命在于运动，生命更在于探索！一一灵遁者摘自独立学者，科普作家，艺术家灵遁者科普书籍变化