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孫??30至尊木蟲 (知名作家)
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[交流]
唯美的對稱-----漫談經(jīng)典電磁理論發(fā)展歷程中的"時(shí)空錯(cuò)位" 已有4人參與
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論壇里的一個(gè)關(guān)于磁傳輸?shù)膯栴} http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=6027013&fpage=1 意外地成了寫下以下文字的由頭 我們知道 普通物理對電場的描述 是 先有場強(qiáng)E 再有電位移矢量D 的 是由因及果的過程 而對磁場的描述 是 先有的則是磁感應(yīng)強(qiáng)度D 再有磁場強(qiáng)度H 的 是由果及因的過程 之所以書本上會用這樣的順序來介紹這部分理論 很大程度上是因?yàn)?br /> 這個(gè)順序體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史脈絡(luò) 但是 科學(xué)技術(shù)史似乎跟我我們開了一個(gè)小小的玩笑 讓 介電常數(shù) 和 磁導(dǎo)率 在理論初步表述時(shí)呈現(xiàn)了不對稱的狀況 一個(gè)"乘" 一個(gè)"除" 后來 麥克斯韋 統(tǒng)一了這部分表述 這部分知識的歷史邏輯顯得不是那么重要了 然而 對初級學(xué)習(xí)者而言 教程的編撰一直沿用著起初的認(rèn)識過程介紹 這樣 電場 和 磁場 部分之間的比照學(xué)習(xí)便存在了天然的障礙 如果強(qiáng)調(diào)一下 磁通勢 電通量 這樣一些傳統(tǒng)教材中不常用的"蹩腳"概念 并仔細(xì)推敲 就可以重新 以 先磁場強(qiáng)度 后磁感應(yīng)強(qiáng)度 的 方式 描述磁場理論中 由因及果的過程 磁通勢 引起磁偶極轉(zhuǎn)動 對靜磁偶極的作用結(jié)果是 使磁矢量指向磁通勢下降最快的方向 磁通量的傳導(dǎo) 以磁導(dǎo)率矢量(或張量) 描述 這樣梳理知識的脈絡(luò) 可以使磁傳導(dǎo)討論更為方便 真空可以導(dǎo)磁 磁導(dǎo)率系數(shù)為1 (也可以有2π因子) 可以認(rèn)為磁場以電磁耦合的形式傳播 (也有人沿用以太模型理解 還有人用"真空不空"的觀點(diǎn)來解釋磁場的傳播過程) 這就是磁場的無限傳輸 通常是球面波輻射形式的 如果想做定向無限傳輸 可以看看關(guān)于"天線"的知識 而對凝聚態(tài)物理而言 磁場的有限傳輸是人們更感興趣的問題 于是人們開發(fā)了很多高磁導(dǎo)率的材料 這些高磁導(dǎo)率材料與真空并聯(lián) 真空則相當(dāng)于磁絕緣體 閉合的磁力線(磁通密度旋量)也將收攏于高磁導(dǎo)率材料(線或膜)之中 硬磁 軟糍 強(qiáng)磁 弱磁 鐵磁 順磁 按所需條件去選擇材料就好了 電磁理論的數(shù)學(xué)形式是那樣的完美 而在這唯美對稱的光環(huán)照耀下 歷史的光影竟然會顯得不那么協(xié)調(diào) 甚至有"時(shí)空錯(cuò)位"的感覺 科學(xué)的神性 居然如此調(diào)制了人類認(rèn)識世界的過程 人類的智慧 居然可以開拓一條異于神性唯美呈現(xiàn)的科學(xué)道路 而仍然保持對自然的虔誠 這的確令人贊嘆和感慨 |
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 翎123 |
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