人类对磁场的认识已有两千多年,但直至19世纪20年代,奥斯特实验打破了长期以来电学与磁学彼此独立发展和研究的界限,人们才开始认识到电与磁有着不可分割的联系。 不久安培提出了一个假说,组成磁铁的最小单元(磁分子) 就是环形电流,这些分子环流定向地排列起来在宏观上就会显示出 NS 极来。此后近200 年的发展造就了今天令人叹为观止的成就。这一切不由得让我们产生对先人的敬仰之情,以至对他们的理论深信不疑到固步自封的地步。

事实上,到目前为止人类对磁场的基本认识还停留在唯 象的理论研究中,比如左右手定则、安培定则等。我们还不知道磁场力的来源、洛伦兹力的原因。仅有的一些 理论又缺乏根据,比如: 英国科学家麦克斯韦认为电可以生成磁,磁也能带来电,变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。这一低级错误竟然到今天也不为人发觉!电场是电子不可分的一部分,一个电子缺少或没有电场是没有根据的,也没人相信。但是人类却相信电磁波作为独立粒子,可以携带电子的电场远走他乡?!变化磁场产生的环形电场每一点的电位都高于其后的点电位,由于环形的缘故,最后的低点电位竟高于最先的点电位;好象你从楼顶顺梯下到一楼,发现自己又回到了顶楼。这样的解释要用怎样的头脑才能理解呀!也许变化磁场可以产生感应电动势,这点与电场效应非常相似。但是,我们知道,电子的运动不一定依赖电场的电势,洛伦兹力就不是电场力。

当然,人类对磁场的无知和错误还远远不止这一点。

场的体积是多少? 现代理论没有正面回答这个问题,从场物理性质的数学表达式可以看出,无论是磁场、电场还是引力场都没有边界,无穷远处的场效应为无穷小,但永不为零。这种仅有数学意义,却没有准确物理意义的表达式,违反了物质有限的基本常识。笔者认为:尽管人类还不清楚各种场的边界,仍然可以判断,在远离实物粒子的地方没有任何场物质,比如宇宙边缘以外的空间。

运动电荷的参照系可以任意相对吗? 一般认为: 电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在一种特殊形态的物质——磁场。对于运动电荷的参照系未加说明,通常是以相对性原理为基础。一个明显的反例是:如果两电荷相对地球静止,当观察者相对地球运动时,可以发现两电荷产生磁场,相互吸引而发生运动;令人惊奇的是,与两电荷相对静止的观察者却无法观察到这一运动!那么,我们不禁要问:相对性原理在磁场的产生过程中还有效吗?磁场的产生需要怎样的参照系?另外,理论上还认为,电场相对观察者运动所呈现的就是磁场效应,即所谓的“一体两面”。果真如此吗?已有的经验证明这一理论不成立。带静电园盘旋转可以产生磁场,磁针有明确的指向;若带静电园盘不动,磁针旋转,则磁针指向不确定。大量的事实证明:相对地球静止的电荷周围没有磁场,尽管地球在银河系内的速度大于 250Km/s 。但是,在地球表面运动的电荷,即便是不大的速度,仍能产生明显的磁场。可见,运动电荷产生磁场的条件是:电荷相对与其相近的大型天体运动。地球惯性系 与地表的其它一般惯性系不等效。这说明相对论的相对性假设不能成立。

物质加物质可以等于没有物质吗?电场是一种物质,地球上大量的正负电荷所释放的电场可以为零物质吗?合理的解释是:虽然地球表面没有电场效应,但电场依然分毫不少地存在着,只是不能显示它们的电场力。

电磁波不需要媒体吗? 既然是一种波,又不需要媒体,这种特殊性一直受到怀疑。那么,电磁波的媒体又是什么?前面提到,虽然地球表面没有电场效应,但不表示没有电场物质,电磁波不能找到比电场更合理的媒体了。既然电磁波是一种纯粹的波,就一定与源速无关。 这说明相对论的光速不变假设不能成立。可以相信:没有(或远离)物质世界的空间,就没有磁场产生的条件,宇宙外的空间正是一个没有场、没有电波、没有光明的黑暗世界,它阻止了我们探索其它宇宙的视线。

磁场是一种物质吗? 如果变化电场可以变为磁场,那么导电线圈中的运动电子就会把它的电场转变成磁场,使原来正负平衡的电场发生改变,但事实上并未发现导电线圈有正电场现象。可见,电场并不会与磁场玩相互转变的游戏,磁场是变化电场的副产品。那么,会不会是变化电场把它的能量转化为一种物质——磁场,变化磁场又它的能量交回电场呢?我们知道磁场是一种极不稳定的东西,如果变化电场把它的能量转变成磁场,磁场就会千方百计地把它的能量交还,但从导电线圈的情况看来并不支持这一可能,若没有导电线圈中电流的变化,其周围线圈不会有任何感应电动势。可以肯定磁场不是一种物质。 磁场应是正负电荷的混合扭曲的现象(后文有补述)。

磁场会跟随运动电荷运动吗? 无论运动电荷走到哪里,运动电荷周围空间总存在磁场,好象跟班一样。磁场会跟随运动电荷运动吗?回答是否定的。稳恒直流导电线圈(静止)周围的电荷运动时才受力,就足以说明 运动电荷周围的磁场是静止的。既然磁场不会跟随运动电荷运动,匀速运动电荷周围空间又总存在等量磁场,因此,可以知道,运动电荷一边不断产生磁场,同时又不断消灭磁场。运动电荷产生磁场时会受到阻力,消灭磁场时运动电荷会受到磁场的推力。

磁场是什么? 质量物质运动产生引力波,电场运动产生的却是磁场而非电场波。笔者认为可能与引力物质不分正负,而电荷有正负之别有关。磁场应该是正负电荷混合扭曲的现象。当运动电荷加速(或增量)运动时,产生的磁场大于消亡的磁场,运动电荷受到的阻力大于消亡磁场的推力;当运动电荷匀速运动时,产生的磁场等于消亡的磁场,运动电荷受到的阻力与推力相等;当运动电荷减速运动时,产生的磁场小于消亡的磁场,运动电荷受到阻力小于消亡的磁场推力。上述的阻力与推力也会同样作用于运动电荷周边的其它电荷,从而产生自感与互感现象。

磁场力的本质是什么?洛仑兹力的本质又是什么?这两个问题可能有着同样的根源。我们已知静止电荷在磁场中各点的受力为0,电荷在磁场中不受力的点间运动就要受到洛仑兹力,这种现象有两种可能:

(a)电荷运动产生磁场,其磁场与本地磁场作用而产生力。

(b)由于磁场是 正负电荷混合扭曲的现象,扭曲的电场意味着惯性系参照系的扭曲。当然,这是很小的局部问题。这样,运动电荷就要运动于“扭曲的电场参照系”与“平直的引力场参照系”两个不重合的参照系中,其中的复杂性可想而知。电荷的电场性要求电荷走曲线,电荷的质量惯性要求电荷走直线。最终,电荷速度越大,质量惯性的作用就越大,运动半径也越大。

我倾向于第二个可能。因为电荷不动,磁铁运动,电荷也同样受到洛仑兹力,可见磁场力是磁场与电荷间的作用力。更让人惊讶的是磁场是扭曲的地球电场,因而磁场力就是地球与电荷间的作用力。这样,作用力与反作用力的对象与原来的认识发生完全改变。但有人会问:“运动电荷受到的 洛仑兹力来自地球,磁场的宿主——磁铁为何还要受力,且大小与电荷的洛仑兹力相等、方向相反?”笔者认为,磁场的宿主—— 磁铁所受之力也同样来自地球。这是由于运动电荷产生的磁场影响到磁铁中产生磁场的运动电子的轨迹,而发生洛仑兹效应。此外,磁铁与磁铁间的作用也是如此。

为什么好好的一对作用力与反作用力要扯上地球?这其中的原因是情况并不总是好好的。比如:在同一平面上, AB 两条直导线如图放置。如按现行理论解释,导线 A 受到洛仑兹力fa ,导线B受到 洛仑兹力fb,导线AB又受到作用力与反作用力 fa’和fb ’,因此,导线AB 分别受到的合力为Fa和Fb ,虽然Fa 和Fb的力系平衡了,但由于Fa和 Fb与导线AB有一夹角,使得电流速度加快了,这意味着大多数人更不能接受的永动机诞生了。

由于笔者水平有限,加上没有实验条件,难免错误。希望将不同观点发到我的邮箱,共同探讨!