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磁场是电场的相对论效应 相对论对磁场的解释

电场和磁场是相同的吗,为什么?

实际上,电场和磁场是同一事物的两种测量方法。请看下图:

实际上,电场和磁场都是由观察者世界线的同一电磁张量和切向量的收缩而产生的。但是电场是由电磁张量和观察者世界线的切向量的收缩而产生的。磁场是由电磁张量的对偶张量(在这种情况下,对偶是霍奇对偶)和观察者世界线的切向量的收缩而产生的。因此,电场和磁场虽然有一些区别,但它们的来源是相同的。

原则上,合并和收缩需要测量,而测量实际上是由时空结构给出的。

在这里,你可以看到,为了产生电场和磁场,我们必须有观察者。如果我们在没有观察者的情况下谈论电场和磁场,这是不清楚的。我们物理教育的一个问题是我们经常不说观察者在哪里。这使得我们老百姓在讨论身体问题时非常含糊。从上图中我们可以清楚地看到观察者的位置。这种写作是广义相对论的现代写作,这是非常清楚的。

为什么说磁力是电场力的相对论效应?

首先,电场和磁场的概念是一个相对的概念。如果选取带有相对静止电荷的惯性参考系作为研究对象,则只存在电场力而没有磁场力。然而,如果我们选择一个相对电荷运动的惯性参考系,结果是同时存在着电磁力和电磁力。然而,由于相对论效应(长度变化),电场力小于原始电场力,但电场力和磁场力的矢量与先前的电场力相同。所以我们认为磁力是电场力的相对论效应。

电场和磁场本质是什么?两者本质有何同异性?

带正电荷和负电荷的基本粒子称为电荷,这也是电子和质子的基本特性,它们使它们相互吸引或排斥。点电荷是带电粒子的理想模型。

由于磁铁的磁性来自于电辊,电流是电荷的运动,所以磁场是由运动电荷或电场的变化产生的。点电荷是含有过量电或质子的物质点,因此电流产生的磁场只能归因于移动电池产生的磁场。磁性材料产生的磁场也可以用电荷运动模式来解释。

电流由电荷产生,与磁场密切相关。有时磁场会产生电场,有时电场会产生磁场。麦克斯韦方程组对相关方面有详细的描述。

2020年6月2日

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