凌龙庄 （linglongzhuang@yahoo.com.cn）　2007.11

一、电场本质的新认识

1、电的知识和理论，是经过很多的科学家实验和总结出来的。其理论的深浅程度，只不过是对不同的人群而言，所体现出来的标准。但我想提出来的，是最为简单的问题，又能让大家感到新鲜的问题：

＜1＞、物质中为什么会有电？

＜2＞、宇宙中有没有不带电的物质？

＜3＞、除正负电荷之外，是否还有第三种电荷？

你能回答出来吗？

我认为：凡是由质子和电子构成的物质都带电。中子在实验中被认为是不带电的，但我认为，当中子与正电子共同作用时，同样也是带电的物质，只不过相对于质子而言，中子带的是负电荷，电子带的是正电荷。其中的道理是为什么？你先想一想！

其实，电、就是两种不同运动体所产生的引力作用。这种作用是建立在宇宙物质演化的一个共同的特性上，就是“同性相斥、异性相吸”的运动法则。我们所熟悉的磁铁，就是“同性相斥、异性相吸”的物质。假如，我们用小磁针去分析每一根磁力线，我们就能清楚地看出，两条同方向的磁力线产生平行排列；而两条异方向的磁力线产生引力作用。磁力线的极性，相对来说，也是无限可分的，它的最小极限就是运动粒子的自旋磁矩。

正电荷与负电荷是怎样产生出来的呢？在我们的物理教科书上指出：正电场吸引着负电子作定向运动形成电流。正电场为什么会吸引着负电子呢？这就是“电”产生的根本原因。我们用最简单的氢原子来进行分析：氢原子是由一个质子和一个核外运动电子构成，理论告诉我们，质子带一个单位的正电荷，电子带一个单位的负电荷，而形成中和态，当核外运动电子脱离原子核电离后，质子就呈现出了带一个单位的正电荷状态，把带正电荷的质子集合在一起，就形成了一个正电场。这就是“电力”的产生。

质子为什么会吸引着负电子呢？是因为质子在原子中运动的时候，在旋转平面上产生了一个自旋磁矩，而核外运动电子在轨道上运动时，也因自旋的作用产生着一个相同的自旋磁矩。由于质子和电子的自旋方向相同，两条自旋磁矩的耦合面是一对异方向运动的磁力线，所以产生出“异性相吸”的引力作用。引力的大小与自旋的速度有关。所以，一个质子的自旋磁矩对应着一个核外运动电子的自旋磁矩形成一对一的中和态。当一个原子的核外运动电子被电离后，原子内便出现了一条空着的旋转磁矩轨道，使原子呈现出了带一个单位的正电荷状态。由于旋转磁矩的引力作用，会将周围的自由运动电子吸引进去，重新形成一对一的轨道耦合，由此，便产生了原子与原子之间的电子移动。这就是电力产生的本质。由于宇宙间的物质都是由原子构成，因此，所有的物质都带电。也就没有不带电的物质了。更没有第三种电荷的存在。

至于绝缘体，其实也带电。只因为它的原子内部结构之故，电子不容易从质子的旋转磁矩轨道中电离出来，所以也就不容易形成电子的流动，因此，相对来说，我们称它为绝缘体。

2、磁，是运动粒子的自旋磁矩的有序排列。它同样遵循着“同性相斥、异性相吸”的运动法则，形成电磁能量转换的一般规律。磁的本质，就是运动粒子的自旋磁矩的有序集合。无论是永久磁，还是感应磁，其本质都是相同的。

在量子力学中，一个作自旋运动的粒子，垂直于自转轴的旋转平面，就是该粒子的自旋磁矩。自旋磁矩的磁力线方向，就是该粒子的自旋方向。两个同方向运动的粒子，其旋转磁矩的耦合面，就是一对异方向运动的磁力线。所以，粒子与粒子之间会产生出引力作用。两个自旋速度不同的同向运动粒子，在相互的轨道耦合作用下，会被拖入同步运动状态，所以，物质与物质之间都有引力作用。两个相距遥远的运动物体会通过场中的“引力子”传输产生出引力作用。这就是“万有引力”产生的原因。之所以我们测定“万有引力”也是电磁波，就是“引力子”的自旋磁矩与原子核外运动电子的自旋磁矩形成耦合作用，产生出“引力子”路径的振荡传输，这就是“引力子”的电磁转换原理。

在电磁理论中，电与磁是怎样产生着转化呢？为什么电能形成磁场，磁场能在导线中产生出电流来。真正要把运动粒子的电磁转换原理说清楚，以我看来，并不是一件很容昜的事。

二、磁玚本质的新认识

1、电子在导线中是怎样运动的？

一根导线，无论是放在火上烤或是在太阳光下晒，导线都会很快地升温发热。这是因为在物质能量的作用下，使导线内部的电子产生了没有规律的运动，进一步相互碰撞，使能量在电线中转化为热量。只有当电子释放完能量后，导线才回归原有的环境温度。这种导线中电子的无序运动，周围也存在着磁场，只是因为磁场的极性没有规律的运动而相互抵消，所以不能被我们发现。

一根导线，当通有直流电流后，周围就建立起了磁场。我们从小磁针的分布就可以分辩出磁力线与导线中的电流变化有着密切的关系。当电流方向改变时，磁力线的方向也跟着改变，这是为什么呢？要想回答这一问题，我们必须先弄清楚电子在导线中是怎样移动的。

在电工学中有一专用术语：集肤效应。意思是说：电子在导线中运动时，是沿着导线的表面移动。我们可以这样理解：在任何形状的金属导体中，处在导线中心部分的电子，由于受着周围运动电子自旋磁矩的吸引作用，运动的阻力很大。但处于导线表层的自由电子，只受到轨道内侧的引力作用，而外侧轨道可以自由扩张，所以，移动的阻力很小。当在外电路正电场的作用下，沿表面的自由电子，最先位移到正电场中，使原占用的轨道出现空位，演化为原子带一个单位的正电荷，从而使后一位运动电子向前一质子的空轨道移动，进一步引发出連锁的电子流运动。由于导线的表层成圆柱状，使得电子的位移沿着导线的表层作螺旋推动。这就是电子在载流导线中的运动规则。

2、单根通电导线周围的磁场是怎样建立起来的？

在前面的文章中，我们知道了电子运动的相互作用，是建立在电子自旋磁矩的“同性相斥、异性相吸”的运动法则上。质子的自旋磁矩带着电子作轨道运动，而电子的自旋磁矩与质子的自旋磁矩产生着电子运动轨道的角运量。同时运动电子之间轨道磁矩的相互吸引作用，形成了电流在导线中运动的电阻。所以，在欧姆定律中：“电流与电压成正比、与电阻成反比”。这就是电子在导线中运动的变化规律。哪么导线周围有规律的磁场又是怎样建立起来的呢？

磁，是一种能量，能量依靠物质的运动而产生。在宇宙物质的演化中，不可能存在离开物质运动的能量。所以，我认为：磁场的建立，是依赖宇宙空间中的“引力子”而形成的。由于空间中充満了运动的“引力子”，当电子沿着导线的表层运动时，垂直于导线方向的运动电子的自旋磁矩，作用在场中的“引力子”旋转磁矩上，使“引力子”沿着导线电子的运动规律，形成有序的排列，从而形成载流导线周围的旋转磁场。当电流的方向改变时，磁力线的方向也跟着改变，直观地表明了运动电子与“引力子”一对一的轨道耦合，所以，磁场的强度与电流的大小成正比。当导线中的电流为 0 时，“引力子”回归原有的同步状态，所以磁场消失。

3、磁力线是怎样作用在运动导线中的电子上，使之产生出电子的定向移动？

在中学物理的教科书上，我们学习了“右手定则”，知道了“导线切割磁力线能产生出电流”。但是，很少有人对电磁感应原理的本质变化，作过微观物理方面的研究。我们所有的学习过程，就是牢记麦克斯韦的电磁感应方程式，很难获得到物理本质的真知。

我认为：按照“单根通电导线周围磁场的建立原理”，我们可以反推出“导线切割磁力线产生电子定向移动”的物理过程。首先，我们必须认识到，在两块不同极性的磁铁的相对距离中间的磁力线，是导线运动的空间。在这一空间所分布的磁力线，是磁场作用下的有序排列的“引力子”。磁场的相对极性，决定了“引力子”自旋磁矩的旋转方向。所以，当导线在“引力子”场中作定向切割运动时，“引力子”的自旋磁矩作用在导线表层的运动电子上，迫使着这些自由电子沿着磁场“引力子”的旋转方向，产生出有规律的自旋。从而引起导线中的电子作螺旋移动，产生出导线中的感生电流。导线的切割运动速度，促成了运动电子自旋磁矩能量的积累。因此，切割的速度越快，产生的感应电动势越大。

电磁感应的物理原理，我们可以总结为：电变磁、是导线中的运动电子自旋磁矩，作用在导线周围的“引力子”上，通过能量的积累，使“引力子”的自旋磁矩作有序的排列，从而形成磁场；磁变电、是有序排列的磁场“引力子”，作用在运动导线中的电子上，使电子产生出定向运动，通过能量的积累，从而形成导线中的电流。这就是法拉第所发现的“电磁感应”原理的本质。

二00七　年　十月　三十日

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