1樓：魯新奎
據說，磁場是電場的狹義相對論效應，磁場是電場光速運動的表現形式。但是，如何解釋慢速運動的電荷形成的磁場效應？以及我們測到的穩定存在的磁場？
人們有所不知的是，狹義相對論效應是一種轉換效應，在巨集觀層次上是座標變換效應，但微觀層次卻是實在的物質形態變換造成的效應，這就是相對論效應的量子化。在量子化的相對論效應理論中，電場與磁場是同一種物質的不同表現形式，這兩種物質形態是互相轉化的，互為化身，用道德經的語言說就是「有物混成先天地生」。這就是電磁波的結構。
對於穩定存在的電場與磁場則是巨集觀復合疊加的表象和假象。同乙個原理，實物粒子也有化身，實物粒子並非巨集觀假象那樣的恆體，而是變體粒子。類似於巨集觀的穩定電場與磁場，巨集觀物體是變體粒子的粒子態的復合疊加，暗物質就是「類似於光波中的垂向磁場」的「虛場態物質」的復合疊加，就是我們抬眼可見的虛空和虛空中的暗物質呀。
2樓：Yang Hui
電場和磁場總體守恆是啥我不懂。
一方面電場和磁場都是電磁場張量的分量，從這個意義上來說他們就是同乙個物理量的不同分量；另一方面對於電磁場同時存在的情況我們可以通過Lorentz boost變成只存在電場或者磁場，也就是說我們可以找到乙個座標系（參考係），在這個座標系裡只存在電場或者磁場。
3樓：
本質上是一種東西。都是電荷產生的兩種特性。只不過人類根據表現形式。給他區分成兩種概念。便於理解。就像雲和雨。就是h2o的兩種表現形式。
4樓：普通的穗乃果普通地搖
假設在參考係S下電場是E，磁場是B。
那麼換乙個相對於S以速度v0運動的參考係S'。
那麼考慮乙個在S'系中以速度v運動的帶電荷q的粒子。那麼它在S系中速度是v0+v，因此受力為F=qE+q(v0+v)*B=q(E+v0*B)+qv*B
所以在S'系看來，電場大小是E+v0*B，磁場仍然是B。
以上E，B，v0，v都是向量，*是向量積。手機打不了公式TAT這就是電場和磁場之間的全部關係（非相對論）。
考慮相對論效應的話，S'系的電場會有一點修正，磁場也會和S系中有一點不同。從四維時空的觀點來看，電場和磁場統一為乙個四維張量，電場是時間部分，磁場是空間部分。
題主說的「總體守恆」並不正確。它也不是「同乙個場的兩種狀態」，而是同乙個場的兩部分。
5樓：
電磁作用可以用如下電磁四矢形式來表示：
其中時間軸分量 對應於電場電勢，三個空間軸分量 對應於磁場矢勢如果切換到相對 K 系運動的參照系 K'，那麼 K 和 K' 之間的時空座標通過洛侖茲變換聯絡起來：
將之帶入電磁作用形式即可得到 K' 系中的表示式顯然，儘管自身不隨參照系的選取而變，但是的各個分量都會發生改變，也就是說 K' 系中的電場、磁場相對於其在 K 系中的取值都發生了改變，這就是電磁感應
6樓：
高中的時候想到，兩個電荷a、b相距d，以相同的速度向相同的方向勻速運動的話。
以其中乙個電荷為參考，a、b相對靜止，則a、b只感受到互相的電場作用，設為F。
但以地球上靜止的觀察者所在的參考係而言，它們是運動電荷必然產生磁場，則它們之間既有電場作用F1，也有a在b產生的磁場中感受的洛倫茲力F2。
當時我怎麼也想不通：F1＝F應該沒錯啊，F1+F2就肯定不等於F。那麼兩個參考係的力會不同嗎？
去問物理老師，老師說等他回去想想，結果到高中畢業也沒給我答案。
對電磁場感興趣，想繼續了解電動力學的可以用這個簡單模型思考下。
7樓：喵嗚大將軍
在相對論裡，電場和磁場完全是同乙個東西，只是你看待他的視角不同
你們之間速度高了，看起來磁場成分就更多，速度低了，電場成分就居多
場就是那個場，是電場還是磁場，取決於你是站著看，還是跑著看
8樓：YorkYoung
我的答案是，電場和磁場不是同乙個東西，是乙個東西的不同性質，它們連東西的算不上，因為它們是不完整的，能被叫做東西的應該是光子或者說電磁場。
如果說盒子是乙個東西的話，那麼電場和磁場大概可以類似於盒子的顏色大小這些性質，不過可惜的是，不同的人看來電場和磁場是不同的。
考慮乙個點電荷A，相對於它靜止的人看來，它只產生了靜電場。相對於它運動的人看來這個電荷是運動的，它除了產生電場外還要產生磁場。
實際上這個點電荷產生的東西是乙個客觀的不隨觀測者決定的東西，它就是電磁場，但由不同的觀測者來看電場和磁場是分開的，試想兩個不同的人用乙個試探電荷B去測量電磁場，相對靜止觀測者只看到A與B的吸引，而相對運動觀測者還看到了洛倫茲力的作用。
考慮AB兩個異種點電荷，相對運動觀測者會覺得因為它們產生了方向相反的電流，這樣產生了排斥力，所以他們相互吸引的力小了點。然而我們也可以通過狹義相對論的效益，進行力的洛倫茲變換來解釋，最後也會得出相互作用力變小的結論。
實際上，AB之間不過在相互扔光子，這些光子導致了它們相互吸引，這是物理本質，但我們要觀測光子必須人為地去區分它電場的性質和磁場的性質，把這一部分叫做電場，那一部分叫做磁場，這是觀測者依賴的，然而最後的物理效益，電荷被吸引還是排斥，是明確的。
9樓：李詩暘
即便是中學生，也應該知道，電場和磁場分別是電磁場的兩個分量：它們不是乙個東西，而是同乙個東西的不同方面。
為什麼說它們是同乙個東西的兩個方面呢，因為在不同的參考係下，兩者可以相互轉化，而一者對時間變化，也會激發生成對方。如果兩個東西總是糾纏在一起，而且會隨我們的觀察姿勢變化而相互轉化，那麼我們就傾向於把它們理解成乙個東西的不同方面，進而可以用統一的框架更抽象、簡潔、本質地去描述相關的現象。這是科學的審美本能。
就好比你在你家臥室地面上和牆上看到兩個影子，乙個動另乙個也動，乙個變形另乙個也變形。你睡覺前把頂燈全關了，開檯燈、廊燈什麼的，兩個影子位置形狀突然都變了，但還是乙個動另乙個也動，乙個變形另乙個也變形，而且運動變化的規律和之前差不多。這時你是不是覺得屋子裡只有乙個鬼，而不是兩個？
而兩個影子，畢竟乙個在地上，乙個在牆上，形狀也不同，你不能說它們就是同乙個東西。
10樓：
在不同慣性參考係中，電磁場的變換是耦合的，可以寫成如下的形式
其中是以光速為單位的速度,是尺縮鐘慢的因子.
我們可以發現，在這個式子在,和,同時交換位置後，還是成立的。這啟發我們電場和磁場具有相似性。並且，在變換參考係後，磁場與電場相互轉化。
那麼，給定任意的電磁場,後，能否找到乙個慣性系中，只有電場呢？
我們需要解方程組
解得，,
因此，我們要求原始電磁場在方向上的磁場為0，且。前乙個條件只需要這個慣性系相對原慣性系的運動方向恰好與磁場方向垂直。
而後乙個條件，即電場與磁場垂直，實際上是很難滿足的。但這個條件實際上給出了電磁場在洛倫茲變化下的乙個守恆量。即在不同的慣性系中是不變的，而和本身並不是不變的。
因此，把電場和磁場看成乙個整體，是乙個更好的做法。因為在變換慣性系後並不需要再重複測量或計算一次這個物理量:)
但是顯然，如果只用這乙個物理量來描述電磁場，我們會損失大量的資訊。我們能不能找到別的洛倫茲不變數呢？首先我們想到了。
這個量其實比較類似於狹義相對論運動學中的時空距離，參照這一形式，我們發現了電場與磁場又乙個有趣的關係，即電場是類空的，磁場是類時的。
回憶狹義相論運動學，我們記錄乙個物體的時空座標，通常是用乙個四向量，那麼，我們可以把電磁場也寫成乙個統一的形式,即,使得它的模在洛倫茲變換下不變。但是四向量的模還沒有定義好。定義四向量的點積為
模為,這樣，我們就可以比較放心地說，的模在洛倫茲變換下不變了。
(實際上這裡還有乙個問題，即這裡這個四向量有6個分量，待續)
Reference
伯克利物理學教程，第二卷，6.7
Four-vector
11樓：
拋磚引玉吧，就從中學已有的東西出發。我當時準備講相對論科普時想到的例子。
考慮乙個理想的足夠大的對於帶電粒子的速度選擇器，當你在觀測到粒子勻速運動的參考係時，粒子同時受電場與磁場作用，電場力與洛倫茲力平衡，它作勻速直線運動。
當考慮隨粒子一起運動的參考係時，粒子靜止，此時洛倫茲力公式表明洛倫茲力為0，要使得粒子靜止只能沒有電場力，即此時空間中無電場。
換個角度看，在乙個參考係中的磁場可以在另乙個參考係中得到電場，本身表明兩者不能分開看。用數學的語言說，電磁場類似於乙個平面上的點，電場強度與磁感應強度相當於取了座標系後的x分量與y分量，你談乙個點的x分量當然是不完全的。座標系可以任意取，反映到物理中就是參考係可以隨便取，那麼乙個座標系中的x分量當然可以在另乙個座標系看來x'分量為0。
以後你就會知道其實兩者要構成乙個二階張量才能真正描述電磁場。
真正會有此問題的原因在於中學物理不強調物理量的測量是在什麼參考係中談論的，比如大家都知道速度這個概念只有相對意義，其實電場強度磁感應強度，甚至時間間隔空間距離的測量也是要談什麼參考係中得到的。由此可引出相對論的時空觀。
12樓：靈劍
它們的確就是同一種東西，在相對論的作用下從一種形式變成另一種形式。設想乙個勻速運動的電荷，它相當於電流，會產生磁場；但是如果從它自己的角度來看，它自己是靜止的，只有靜電場。這兩種結果是不協調的，原因在於電荷運動時動尺變短，因此運動方向與非運動方向變得不均勻，運動電荷垂直於運動方向的周圍一圈電場線密度大一些，運動方向則小一些，這種因為運動而產生的電場變化的效應剛好可以用磁場來描述。
13樓：msoeg
總體守恆是什麼…算了，細節我就不在意了。
總之，如果認為時間和空間是乙個東西的話，那麼電和磁也就是乙個東西。具體來說，電場強度E與磁感應強度B組成乙個洛倫茲協變反對稱張量，D則與磁場強度H組成另乙個洛倫茲協變反對稱張量，在相對論眼光中他們只是同乙個場的不同分量而已。
如果認為時間和空間不是同乙個東西的話，那麼電和磁也就不是同乙個東西。看問題的角度不同，得出的結論自然也就不同，無所謂正確與錯誤。
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運動中的某 光子 真的是同乙個光子嗎，會不會是此消彼長的一連串光子？
科技表音字 這是建模問題。問題不是光子是否為同乙個，而是應該用把光子視為同乙個 還是若干個的模型來對這個現象進行解釋。顯然 視為同乙個更加簡潔。但是，對這個光子的傳播方式，可以有五花八門的解釋，包括波的傳播，粒子的傳播，多個粒子的力的傳遞等等。量子物理感覺就像是庫克接管後的蘋果，沒啥理論創意了，只有...