光不是电磁波 摩擦力不是电磁力

首先，我先发明一个 词  “电磁交感”，    电磁交感 指 麦克斯韦 电磁理论 的   “变化的电场 产生 变化的磁场，  变化的磁场 产生 变化的电场”     这个 现象 。

查了一下，   没找到 描述 这个现象 的 词，  只好 发明 一个 了  。

 

光 是不是 电磁波，    电磁波 是不是 光   ？

如果 是，  那么 两者 仅仅 是 频率 的 差别，    那么，   从 百度百科 的 “电磁波” 词条  https://baike.baidu.com/item/%E7%94%B5%E7%A3%81%E6%B3%A2/102449?fr=aladdin       可以看到 ：

微波 的 波长 为  0.1 毫米 ~ 1 米，    超远红外 的 波长 为 15 微米 ~ 1 毫米，

也就是说，    微波 和 超远红外 有一段 波长（频率） 是 重叠 的，   就是 0.1 毫米 ~ 1 毫米 这段， 

那么， 在 0.1 毫米 ~ 1 毫米 的 这个 波段  内，     超远红外 和 微波 的 波长（频率） 是 相等 的，   是不是 超远红外 就是 微波 了 ？

或者，  微波 就是 超远红外 了 ？

可能 没人 会 这么 认为  。

 

套用 那个   “这辈子都不可能”  的 梗，       超远红外 这辈子 是 成不了 微波，   微波 这辈子 也 成不了 超远红外  。

 

微波 是 通过 电磁交感 产生，    光子 是 电子 跃迁 发出，       很明显 这是 2 个 不同 的 体系 ，  所以 电磁波 和 光 怎么会是 同一事物 呢  ？

 

光 和 电磁波 分别属于 2 个 能量系统，

光 属于 热能系统，  是 热能系统 的 辐射，   电磁波 属于 电磁系统，  是 电磁系统 的 辐射 。

 

这样来看的话，     电子 的 能级 也 属于 热能 系统，    这样大概也有道理，    因为 电子 能级 表示 电子 的 “活跃” 程度，

但 毕竟 电子能级 是 量子能量，  所以 和 分子级 的 热能 （分子 无规则 运动）  是否 相同，  以及 本质 上  统一，  这个还 有待 讨论  。

 

电磁交感  辐射 出 电磁波，     就好像   电子 跃迁 发出 光子，   化学反应 会 发光，   核反应 会 释放 出 光子，     这是 能量系统  的 规则， 或者说 规律 。

 

宇宙间 最基础 的 能量 和 信息 传递 的 形式 有 2 种 ：      1  量子间作用（力作用） ， 2 辐射  。

 

可以这么看，       量子间作用 是 微观 的，  遵循 微观规则，  或者说 量子规则 ；       辐射 是 宏观 的 ， 遵循 宏观规则，  或者说 运动学 理论  。

 

按照  我在 《我对 相对论 提出了一个 修正，名为 “K氏修正”》   https://www.cnblogs.com/KSongKing/p/11238702.html    中 的 推理 ，

量子间作用（力作用）   的 传递速度 恒为 光速 C ，     与 量子 的 运动速度 无关  。

辐射 （光  电磁波）   的 传播速度 相对于 辐射源（光源  电磁波源）    恒为 光速 C ，    与 辐射源 的 运动速度 有关  。

 

传统认为  电场 是 通过 光子 传递 的，   其实不是 。

电场 就是 电荷（电子 质子） 之间 的 相互作用力，  是  量子间作用 ，   不需要 额外 的 第三方 量子 来 传递  。

 

所以，    电场 是 量子间作用 ，  引力 是 量子间作用 ，   强作用力 是 量子间作用，   弱作用力 是 量子间作用，   量子纠缠 是 量子间作用 ，   磁场 虽然 没有  “磁荷” ，  但也是 量子层面 的 作用  。

摩擦力 是 量子间作用 ，  支持力 是 量子间作用  。

关于 摩擦力 和 支持力， 下文 还会 讨论  。

 

 

要 判断 电磁波 是不是 和 光 一样 具有 “粒子性”，  或者说 光 是不是 电磁波，   可以从几方面来看：

 

1     据说 光 有 “光压”，   那 电磁波 有没有 “波压”   ？

2     光可以 产生 光电效应，   电磁波 能不能 产生 光电效应 ？     据 网友 说，  电磁波 不会 产生 光电效应，

       光电效应 发生 与否 和 光 的 频率 有关，      电磁波 在 导体 上 产生 的 感应电流 的 强弱 和 电磁波 的 “振幅” 有关，   和 频率 无关，

3     光 有 光学效应，   白光 通过 三棱镜 可以 分频 得到 七色光，      电磁波 能否 被 三棱镜 分频 ？      微波 的 波长 为  0.1 毫米 ~ 1 米，    超远红外 的 波长 为 15 微米 ~ 1 毫米，  （见 百度百科    https://baike.baidu.com/item/%E7%94%B5%E7%A3%81%E6%B3%A2/102449?fr=aladdin）    ，

       也就是说，    微波 和 超远红外 有一段 波长（频率） 是 重叠 的，   就是 0.1 毫米 ~ 1 毫米 这段，    那么 这个 波段 内的 微波 是否 能 通过 三棱镜 折射 分频 为 若干个 频率 的  电磁波  ？

       在 电子电路 中，   电磁波（交变电流） 可以通过 电磁振荡电路（LC 电路）  分频 为 n 个 频率 的 电磁波（交变电流），    n 可趋于 无穷，    就是说 通过 LC 分频 的 结果 不是 固定 的，       这跟 光 通过 三棱镜 分频 得到 确定 的 光谱 是 不一样 的，   白光 的 光谱 是 由 白光 自身 决定 的，   也可以说是 由 光源 决定 的，   白光 中 包含 各种 频率 的 光子 的 成分 是 确定 的  。    白光 的 光谱 是 确定 的  。

4      高频 电磁波 会 对 物体 造成 热效应（比如 微波炉） 以及 对 生物体 造成 辐射伤害，       这一点 又 和 光 与 高能粒子 相似，     光 比如 X 射线 伽马射线，   高能粒子 比如 高能质子 高能电子  。       这又是  “粒子性”  还是？           这又是 虾米 回事 ？

        低频 电磁波 增大 振幅 不会 产生 同等 的 效应  。

        从 这里 又 回到 第 2 点 光电效应，   高频电磁波 是否 会 产生 光电效应（波电效应） ？       为了 和   电磁波 在 介质 上 产生 的 感应电流 区分开来， 可以用 绝缘体 或者 半导体 做 实验 。

 

 

按照 麦克斯韦 电磁理论，    一个 电子 围绕 质子 作 匀速圆周运动，   会 向外 辐射出 电磁波，  最后 能量 耗尽， 电子 会 掉落 到 质子 上  。

这个问题出现在 二十世纪初，也由此 催生 了 量子力学  。

 

但是，  匀速圆周运动 的 电子 相当于 一个 没有电阻 的 环形 导线 中的 电流，  永远 的 流动下去，  这个电流 是 直流电，不会产生 变化 的 磁场，  所以 不会 辐射出 电磁波  。

如果 匀速圆周运动 的 电子 等价于 没有电阻 的 环形 导线 中的 电流， 是不是 也像 后者 一样 不会 辐射出 电磁波，  而 永远 匀速圆周运动  ？

 

这个 问题 可能 出在 ：

环形 导线 的 电阻 为 0，   所以 导线 中 的 电势 均等， 尽管 电流 在 流动，   但 导线 中 每一点 的 电势 不发生 变化，  也就是 电场 不发生 变化，  所以 不会 产生 变化 的 磁场，   不会 辐射出 电磁波  。

但 围绕 质子 匀速圆周运动 的 电子 和 质子 之间 存在 电势，   电子 圆周运动 位置改变，周围空间 的 电势 也会 随之改变，  这就是 变化 的 电场， 随之产生 变化 的 磁场，    所以 会 辐射出 电磁波 。

 

位移电流 的 “位移” 可能是  “电位移动”，   电位 就是 电势，    就是 空间 的 电势 变化，      空间 的 电势变化 就是 变化 的 电场 ，  随之产生 变化 的 磁场，   所以 会 辐射出 电磁波 。

 

麦克斯韦 的  位移电流 就是 “涡旋电场”，     就是一个 变化的 电场 。

 

麦克斯韦 之前 的 电磁理论 可能是 从 电路 中 总结出来的，  所以 大概 用  “电流的变化”  来 表示 电流变化 会 产生 变化的 磁场 进而 产生 感生电动势，

所以，   麦克斯韦  方程 也 沿用 电流 来 描述 电场 的 变化，

但是 对于 变化 的 磁场 在 空间 产生 变化 的 电场 的 部分，   已经 没有了 电路，   所以 就用了一个 “虚拟” 的 电流 位移电流 来 表示 电场，

如上所说，这个 位移电流 表示 的 是 变化 的 电场，     但是 以 电流 的 概念 代入 公式   。

 

显然， 位移电流 作为 一个 虚拟电流， 和 正常 电流 的 区别 是，    位移电流 只有 磁效应，  没有其它效应，比如 热效应 。

位移电流 本质上 表示一个 变化 的 电场   。

 

但是，   电磁场 在 空间 的 交替 真的 就是 电磁波 吗？

 

如果 电磁波 是 电磁场 在 空间 的 交替，   那么 电磁波 在 传播过程 中 会对 周围 的 事物 有 磁扰动，

比如 把 指南针 放到 电磁波 环境 里，    指南针 会 受到 磁扰动，          但 实际上 是   ？

 

刘武青 老师 有兴趣的话，   可以 做做 这个 实验 。     哈哈哈  。

 

 

没有 任何 的 理由 表明，   电磁交感 会 让 电场 和 磁场 向 远方（Remote）传播 ，     所以， 电磁交感 的 “变化的电场” 和 “变化的磁场”  都是在 本地（Local），

既然在本地，   那么 “变化的电场” 和 “变化的磁场” 就不是 电磁波，   只是  感抗   现象  。

 

其实 我 怀疑 麦克斯韦方程 的 实用性，  呵呵呵 。

三维向量 加上 微积分 ，       这是 很复杂 的，        虽然 麦克斯韦 先生 已经 把 方程 搞 的 很 “简洁” 了，     但是 简洁 的 方程 蕴含 着 一触即发 的 复杂性 。

感觉 好像 鞭炮    ……

 

那 麦克斯韦方程  计算出 的   电磁波 速度 等于 光速 是 怎么回事 ？

 

麦克斯韦方程 推导出 的 电磁波 速度 的 计算公式 是            速度 = 1 /  开方( 介电常数  *  磁导率)      ，

从 介电常数 和 磁导率 的 定义 来看，  这个 公式  计算得到 的 结果 可以认为 是   电磁场 在 介质（包括 真空） 中 传播 的 速度  。

当然，  这个 速度 还 包含 电场 将 电子 加速 运动 形成 电流效应 的 时间，     算上这个 时间 的 话，    理论上，   麦克斯韦方程 计算得到 的 电磁波速度 会 略小于 光速  。

 

所以 这个 速度 代表 的 是  电磁场 的 传播速度，     上文说过，   场 的 传递速度 和 辐射 的 传播速度 相等 ，  都是 光速 C 。

但是 辐射 的 传播速度 光速 C 是 相对于 光源 的  。

 

所以，   麦克斯韦方程 计算出 “电磁波 速度”（实际上是 电磁场 速度）  等于 光速 ，    这不代表 电磁波 是 变化的 电场 磁场 交替 向 远处 传播  。

 

电磁波 是 电磁场 产生 的 辐射 ，       电磁波 不是 电磁场  。

 

既然 是 辐射，     就可以 按照  辐射 的 模型 来 建立 公式 ，   也就是说 可以 抛开 麦克斯韦方程  。

 

在 百度百科 的 “电磁波” 词条 中，可以看到 电磁波 具有 波粒二相性，    所以 可以 按照 波 和 粒子 的 概念 来 建模 和 建立公式  。

 

既然 是  波粒二相性， 能不能 照搬 光 的 模型 呢 ，比如 光子波动，    好像有一点问题，

电磁波 除了 “波” 、“粒”   以外，   比 光 还多一项 特性，    就是   “场”    ，

 

比如 在 电磁波 里 放 一段 闭合导线，  在 导线 中 会 产生 感应电动势 和 感应电流，    就 好比 导线 处于 一个 变化 的 磁场 中，   也可以认为 电磁波 把 波源 处 的 变化的磁场 的 “信息” 传递 过来了  。

 

这个 场 的 效应，  用 光子波动 的 模型 还不能  描述  。    对于 光 来说，   电子 吸收 光子 获得 能量，   但是 对于 电磁波 中 的 导线 来说 ，   产生 感应电流 的 效应 似乎 不是  电子 的 “个体效应” ，   而像是 “群体效应” ，     假设 电子 是 羊 的 话，      就像 一群羊 被 牧羊人 赶起来了  。

 

对于 个体效应，  可以用 粒子性 来 描述，    就像  电子 吸收 光子 获得 能量，      但是 对于 群体 效应，    就 要用 场 来描述 。

 

但是，   站在 量子力学 的 角度，   微观的 基础的 能量交换 和 信息传递 都是 量子化的 离散的，     如果 这样的话，    那么也可以用 粒子性 来 描述 电磁波 对 导线 产生 的 感应电动势 和 感应电流   。

但如果这样的话，     磁场 对 运动的导线（运动的电荷） 造成的 洛伦兹 力 也可以用 粒子性 来解释，   各位觉得如何 ？     嘿嘿嘿   。

 

认清 电磁波 的 性质 ，   抛开  麦克斯韦方程     为 电磁波 建模 和 建立公式 ，   这样就简单了  。

 

波 和 粒子 以及 场  是 高级 的 概念，    电场 磁场 是 底层 的 概念 。     基于 高级概念 建模 容易，   基于 底层概念 建模 复杂 。

 

麦克斯韦方程 基于 电场 磁场 建模，  电场 磁场 是 底层概念，   所以 麦克斯韦方程 复杂   。

新的 电磁波 公式 基于 波 粒子 场  建模，     波 粒子 场  是 高级概念 ， 所以 新的 电磁波 公式 简单 ， 只要用 加减乘除 就可以了  。   好吧， 再加上 乘方开方，  加上 三角函数 也可以  。

 

这在 软件技术 里 ，     叫 “抽象”  。

 

这就好比    傅里叶 变换     把 时域信号 转换成 频域信号，         描述  时域信号 复杂，    描述 频域信号 就 简单多了  。

因为 频域信号 是 比 时域信号 更高级 的 抽象  。

 

描述 波  很简单 ，       波速 = 波长 * 频率 ，     振幅 什么的，

描述 粒子  很简单 ，        F = ma ，     E =  hν    ，

描述 场 很简单 ，        跟  法拉第电磁感应定律 差不多 嘛，   其实 还可以 更简单，   可以认为 电磁波 中 的 导体 产生 的 感应电动势 的 波形 和 电磁波 波形 一致，  感应电动势 就是 电磁波 的 能量，    感应电流 就是 感应电动势 除以 导体阻尼（电阻 感抗）  即可   。

 

所以 ，     电磁波  又是  波 ， 又是 粒子 ，  又是 场 ，  这算是 “波 粒 场 三相性”    ？

以 宏观 的 观念， 要想象一个 事物 又是 波 ， 又是 粒子 ， 又是 场 ，     好像没法想象  。

 

但是，  我在 《我对 量子力学 提出了一个 修正，名为 “K氏修正”》   https://www.cnblogs.com/KSongKing/p/11247278.html      中 提出 ，

应该 以 “设定” 的 观念 来 看待 基本粒子（量子），   而不是 试图 用 宏观模型 去给 基本粒子（量子） 建模  。

 

所以，     我们可以把 电磁波 看作是 一组 设定 ， 或者 一组 规则 ，  或者 传达着 一些信息   。

 

由上，  可以推测，    麦克斯韦方程 描述 的 是 感抗 和 自感 ，   不是 电磁波  。

 

关于这一点，  我们可以做 实验 来 验证，   比如，    放置一个 电磁波源 ，   在 距 波源 距离 为 L 的 地方 放置 一个 闭合电路，   电路 可以是 一段 环形导线 ， 也可以是一个 闭合线圈 ，     然后 实验测量 电磁波 在 电路 中 产生 的 感应电流 的 大小，    和  麦克斯韦方程 计算出 的 电路 所在位置 的 电场强度 和 感应电流 比较一下，   看是否 吻合 。

 

刘武青 老师 有兴趣的话， 可以做做这个 实验  。

 

不过    麦克斯韦方程  应该 不好解，  可能要用 计算机 数值分析 来 求解  。

 

我们可以做出一个 假设，     电磁波  是 感抗 / 自感 效应 产生 的 。 具体的说，  就是 一个 通电 电路 ，  发生 感抗 / 自感 时 ，   会从 感抗 发生处 辐射 出 电磁波  。

 

从这个假设，  我们可以 进一步 推想 ，        位移电流（涡旋电场） 是 不存在 的，   脱离 通电 电路 的 磁场 即使 是 变化 的 也 不会 产生 电场，   即 不会产生 涡旋电场 ，  更不会 辐射 出 电磁波  ；    而 脱离 了 电路 的 电场，     即使是 变化的，  也不会 产生 磁场 ，  更不会 辐射出 电磁波   。

 

脱离 通电电路 的 磁场 比如 永久磁铁，   拿  2 块 条形永久 磁铁 A 、B ，    A 的 N 级 和 B 的 S 级 相对，  然后 让 A 和 B 离远 又 靠近，   周而复始，   这样 A 的 N 级 和 B 的 S 级 之间 的 磁场 发生 周期性 的 变化 ，     这样 会不会 产生 电场，     会不会  辐射 出 电磁波  ？

 

脱离了  电路 的 电场，  比如 静电场，   让 2 个 电荷 之间 的 距离 忽远忽近，  周而复始，  这样 2 个 电荷 之间 的 电场 发生 周期性 的 变化 ，  这样 会不会 产生 磁场，  会不会 辐射 出  电磁波  ？

脱离了 电路 的 电场 还 包含 有 自由电荷 的 情况，       在 一个 静电场 中 ， 有一些 自由电荷 在 电场作用 下 运动，  会不会 产生 磁场，   会不会 辐射 出 电磁波  ？

 

对于 没有 电场 的 情况下，   导体外 有 自由电荷 运动 的 情况 ， 会不会 产生 磁场  ？       比如 一束经过 加速 的 电子束， 会不会 像 导线 中的 电流 一样 在 周围 产生 磁场 ？   在 网上 搜索 了 一下，   没有 看到 很明确 的 答案 。         这个问题 想 请教 一下   刘武青 老师  。   ^^

 

网上 查了 一下，   现在 对于 磁 的 起源 和 本质 仍 处于 众说纷纭 的 阶段，     So   ……

地磁 的 起源 也 还是 众说纷纭 ，

 

如果 认为 磁场 是 电荷 运动 的 结果 ，  那会 带来 一个 问题，    参照系 问题  。

就是说 电荷 对于 不同 参照系 的 速度 不同，    则 对 不同 参照系 产生 的 磁场 也不同  。

比如，   我们 在 桌子 上空 放一个 电子，      这个 电子 相对于 地球 是 静止 的，    所以 相对于 地球，  电子 不产生 磁场（电子 自旋 磁场 这一类 先 忽略不计），

但是，   由于 地球 相对于 太阳 公转，    所以 电子 相对于 太阳 是 运动 的，     所以 相对于 太阳，  电子 产生 磁场，   但是 我们 地球 上的 人 感受不到 这个 磁场  ……

 

还有，   对于 一束 高速电子 A，        我们 在 它们 经过 的 路 上 的 旁边 放 一大堆 电子 B，     那么  A 经过 B 附近 时，    A 相对 B 高速运动，  也就是 B 相对 A 高速运动，    那么 B 应该 会 对 A 产生 磁场 ，          这个 磁场 会 对 A 产生 洛伦兹 力 ，       是这样吗   ？

 

对于 通电 的 一根 导线 ，  电流 流过 导线， 产生 环绕 导线 的 磁场，    如果 观察者 沿 导线电流方向 以 电流电子 同样的 速度 向前 飞行，   是不是 对 观察者 来说， 导线电流 产生 的 磁场 为 0  ？

 

我怀疑 通电导线 产生 磁场 和 导体 有关，    导体外 的 自由电荷，  比如  真空中的电子 的 运动 不见得 会 产生 磁场   。

 

结论：    原来以为 把  相对论 和 量子力学  修正 完  就 万事大吉 了，   现在 才 发现  电磁学 是个 大坑，  还 欠 着 很多 功课 哪 ！

 

 

再说说 摩擦力 和 支持力  。

我在 《谈谈 现代物理学》 https://www.cnblogs.com/KSongKing/p/9863498.html   中提出过 摩擦力 和 支持力 不是 电磁力， 而是 量子纠缠 。

这个 量子纠缠 是 一个 广义 的 概念，  泛指 量子间 的 作用  。

 

摩擦力 是 量子间 作用，   支持力 起源于 分子间 斥力，  分子间 引力 和 斥力 都是 量子间 作用，

量子间 引力 是 一种 “相依性” ，   量子间 斥力 是 一种 “不相容性” ，    万事万物 相依 又 不相容，   这是 普遍规律 。

 

黑洞 是否 存在 取决于 中子 的 支持力 是否 能够 抵抗引力，     在 百度百科 “黑洞” 词条  https://baike.baidu.com/item/%E9%BB%91%E6%B4%9E/10952?fr=aladdin  里 看到 

“

1928年，萨拉玛尼安·钱德拉塞卡（天体物理学家）到英国剑桥跟英国天文学家阿瑟·爱丁顿爵士（一位宣讲相对论的物理家）学习。钱德拉塞卡意识到，泡利不相容原理所能提供的排斥力有一个极限。恒星中的粒子的最大速度差被相对论限制为光速。这意味着，恒星变得足够紧致之时，由不相容原理引起的排斥力就会比引力的作用小。钱德拉塞卡计算出；一个大约为太阳质量一倍半的冷的恒星不能支持自身以抵抗自己的引力。（这质量称为钱德拉塞卡极限）前苏联科学家列夫·达维多维奇·兰道几乎在同时也发现了类似的结论。

”

 

但是 为什么 光速限制 会 导致 排斥力 比 引力 小，   没 找到 具体 的 说明  。     事实上  当 “距离” 无限小 时， 中子 的 斥力 可以 无穷大 ，  这是 可能 的，

另一方面，   如果 中子 的 斥力 不足以 抵抗 引力，    那 中子 被  “挤爆” 之后 的 物质 是否能够 抵抗 引力 ？

没有 理由 表明 中子 被  “挤爆” 之后 的 物质  能够 抵抗 引力，    那么 黑洞 最终会 “坍缩” 到 无穷小 的 一点   。

So    ？

 

即使 坍缩 到 无穷小 的 一个点，  也只是 在 一个 有限 的 距离 范围 内 引力 很大，    但是 引力 再 大，  也只是个 力 而已，  不会 把 时空 “弄弯”  的  。

 

另外，   引力 是否 对 光子 有 作用， 是否 能够 约束 光子，    这也是 存疑 的   。

 

总之一句话，     引力 就是个 力，   别想的 太玄乎 。