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2026/1/8 5:07:04 网站建设 项目流程

有了关于时间的认识,反过来再看麦克斯韦方程组,很多问题就清晰了。

这里面最难懂的,就是传导电流和位移电流都能产生磁场的环流(对应于旋度)。

首先我们把前后两对各自合成为del算子对函数应用的形式,

然后根据两个方程的对称性,对进行重新组合,

这样做并不正确,但是却很好的辅助了后面的推理过程,得出了重要的结论。让我们看看这件事到底是怎么发生的。从,

可以看出,电场(假定只有x方向)对时间的偏导数,指的是电场强度在时间方向上的微小增量,比上时空S在时间上的微小分量,也就是,

这里需要注意B的方向是与E垂直的。再看,同为x方向上的,

对比,

已知,

再对比,位移电流产生(对应)磁场的旋度,

传导电流产生(对应)磁场旋度,

可见两种形式只相差一个的系数,也就是说传导电流和位移电流是同一种东西。对于位移电流来说,电场由电荷产生,电荷的微分就是电子的电量,对于传导电流来说,电流密度由电流微分除以时间的微分和面积微分构成。电场对应的电子电量和单位时间的比值,和电流密度中电子电量和单位时间的比值具有相同的作用。都可以认为是某种时间单位的比率。就像电场在导线中运行,实际上就是电场的时空密度和空间的时空密度不同。而电场在导线的间断处仍然存在,它的时空密度和空间的时空密度也是不同的。换句话说,只要电场和空间的密度不同,就会产生有旋的磁场。

这里特别要说的是,产生和对应的问题。数学方程不是程序代码,等号的本意是等价而不是赋值,虽然说可以从一边计算出另一边的结果,但是到底从哪边计算到另一边决定于你的已知条件,也就是说,计算过程和等价关系是不等价的。所以说变化的电场产生磁场,这个说法并不正确,而应该说变化的电场和磁场具有对应关系。两者既不是因果关系,也不是时间上的先后关系,方程里面完全没有这些信息。

所以,存在位移电流对应磁场旋度,

和传导电流对应磁场旋度,

两种对应关系,才是这件事的正确解读方式。由于两者的两边都具有相同的形式,两者体现的就是同一个对应关系。回到电路来说,位移电流是断开的电路,传导电流是接通的电路,两者怎么会一起产生磁场?

所以并不是电流产生磁场,而是电场对应磁场,无论是断开的电流还是连续的电流,对应磁场的不是电流而是电场,是电场对时间的变化,这一点对于是否断开的电流都成立。既然是电场对应磁场,而不是电流对应磁场,那么正常的反而是位移电流,传导电流对应磁场反而是反常的。那么传导电流到底是怎么产生磁场的,还是看公式,

能够出现位移电流产生磁场的形式,

是因为,

对应于。而,

对应于,是因为,

才保证了两种电流具有相同的形式。然而我们知道,实际上只是一个很小的数值而已,是观察者的认知极限造成的。换句话说,由于分辨率有限,我们把两种完全不同的电磁对应关系,当成了相同的电磁对应关系。这就是断开的电路和接通的电路都能产生磁场的原因。位移电流,也就是断开的电路中的电场变化产生的磁场此时正常的电场产生(对应)磁场的原因。而连续的电路中的电流产生磁场,则是因为它在上一个S层面上(体现为)是断开的,不仅是断开的,而且电场的强度是随着微小长度增长的,就像在x上传播的三角波一样。

在x方向上随着x的增长而增长,这显然也是对的,因为在给定电流方向的前提下,每一个电荷产生的电场都被偏向了一边,空间对称的方程,

以及它的势,

就偏向了一边。也就是说,在微观视角上,磁场的产生也是电场随时间变化的结果。只是这个时间,不是观察者视点不变数量变化,而是数量不变化观察者的视点发生变化,两者的效果是一样的。简单说,在上是连续的稳恒电流,在上是断开的。那里没有电流,只有随着时间(长度)均匀变化的电场。

过程既然发生在上,假想的,

就能成立了。具体来说就是把这个方程的一边左移或者右移四位,

本来闭合的磁场,就出现开放的形态,于是磁场的散度就不为0了。它之所以为0,只是因为非常小而已,

总结一下,能写出,

是因为,

之中,

也就是虚数单位的4次周期为1。而能写出,

是因为在物理实相中,

虚数单位的实际值,

也就是,

可见,十的二十八次方分之一被认为是0,也是完全可以理解的。另外,此处也确实再次强调了,微分运算提供了宏观和微观之间相互沟通的桥梁,这样一个事实。

当我们写出,

的时候,就已经认定了,其实磁场也是有散度的,只是非常小。电荷有散度,可以认为是电场的散度对应于电荷,磁场有散度,可以认为是磁场的散度对应于磁荷。但是我们始终没有找到磁荷。这是因为什么呢?我们知道磁场线也是线,我们还知道运动的电荷,对应于具有不同时间速率的空间,而只有速率变化的时候,才会产生磁场。而速率本身就是相对量。若和空间的速率相等,就完全没有磁场,若和空间速率不等而匀速,磁场也不会显现,只有当和空间速率不等且不等的情况发生变化,才显现出磁场。我们把这个推理退后一步,只有不等,却没有不等的情况发生变化,这时候,不是没有磁场,而是磁场没有旋转。我们怎么才能知道有没有旋转?平动是相对的,转动也是相对的,所谓没有旋转,完全可能只是旋转的程度一样而不体现而已。那么稳恒的电场完全可能只是产生了稳恒的且和空间旋动等速的磁场,于是这种磁场不会被体现出来,它可能只是体现为不同的旋转半径,而不是不同的旋转角速度。那些旋转半径不断变化的,则可能体现为不同的旋转角速度和相同的旋转半径。所以把这三种理解串联起来,就可以认为,空间就是相对旋转为0的磁场。运动的电荷对应的电场所对应的磁场,就相当于旋转半径不同于空间磁场的磁场,而匀加速运动的电荷对应的电场所对应的磁场,就相当于旋转半径不同且旋转角速度不同于空间磁场的磁场,而这种磁场才会被观察者感知到。那种只有半径变化的情况,会被宏观和微观的巨大数量差异所遮蔽,但实际上也是存在的。也就是说,不同于空间S的E,也对应不同于SB的EB。我们可以把磁场EB叫做静磁场,因为它是静电场的对应物。回到电荷和磁荷,确实存在磁单极子,只是它的作用太小了,和空间S的基本单位本身几乎无法区分。

回到宏观世界,可见电场和磁场确实是对称的,不仅仅在数学上的对称,物理上也是如此。但为什么电场线是开放的,磁感线却是闭合的,而磁感线总是环绕着电场线呢?根据上述分析,哪怕电场不变化,磁感线也是围绕电场线的,只是半径会有差别,具体来说,就像是,

图像中明显可以看出,

另外我们知道,

所以,

仔细观察的关系,正好给出了实现一个面积结构和一个垂直结构的必要条件。

现在,当都随着时间开始变长,或者随之变长导致各自旋转的弧长随之变长,但是角度不会因为弧长和半径的同步增长而变化,于是两者的差异就不会显现。所以只能是半径不变,弧长变长,那么时间积累之后,就会出现圆周角的差异,而这种差异就体现为我们通常说的磁场。静磁场和磁场的差别就在于是否出现圆周角的差,如果和空间的圆周角差是稳定的就是静磁场,否则就是磁场:磁场的圆周角和空间圆周角的差随着时间增长,其表现就是旋转。

回到磁场的散度不为零但是极小的这个事实,我们完全有理由认为,E和B是完全对称的,只是观察者选择了一个较偏的视角。散度不为0的B场,也是一条不闭合的曲线,就像开放的E场一样。但E场被认为是直的,B场被认为是环绕E场的。如果我们把两者的开放性等同起来使得两者开放性平权,那么就可以认为,两者是相互环绕的,

从场的角度理解,就是存在一个空间,不是,

而是,

也就是说,对于来说距离的幂次,恰好使得能够对等展开在同一个周期里面(具体来说,就是2和4,而不是1和3即1和-1,后者的对等性跨越两个周期),形成相互围绕或者纠缠的形式。而这种形式,也是双螺旋形式,正式我们熟悉的光的形式,或者DNA的形式。在这种视角中,电磁波传播的图像,就从常规电磁波,

和光波,

合并成了,

蓝线和橙线分别对应了电场线和磁感线。此处电磁波是横波这句话被图像精确的描述了。电磁波不是沿着纵向的时间t的方向传播(那是光或者电磁纵波),而是按照横向的x的方向传播的同时按照t的方向传播,这才是它作为横波传播的原因。而如果说到光,那说的就是它并没偶横向的w方向传播的情况,就只有在纵向t的方向上传播,此时说它是横波,指的是E和B的变化方向对于时间方向来说是垂直的。由此,常规电磁波和光这种电磁波就可以画在同一个图上了。如果将这个图三维化,图像的形态则是大大小小排列于底面的一系列双螺旋弹簧,高的方向则是弹簧随着时间增加圈数的方向。此外,由于空间S和EB场同构,不难导出,空间也是这个样子的。另外,互相环绕的两条线的旋转方向给出了两者增减的趋向性,也就是说,右手螺旋如果意味着同增,左手螺旋则意味着一增一减,由此来说,空间(也就是S场)本质上的不对称是可以直观理解的。

从物理学回归生活,既然确实有一个视图(认知方式),其中电场和磁场是平权的,两者都在时间的方向上生长,而且这个视图对于空间本身也成立。那么有没有一种可能,整个物理实相或者物质世界,也可以按照这个视图去理解。物质世界中的一切都是相互环绕和纠缠的,三维的空间可以被一个巨大的二维平面表示,而时间则是这个视图的第三维。如果这是成立的,那么“地平学说”就不再显得那么荒谬了,而相距甚远的两个人之间出现心电感应,也是自然而然就能发生的事,他们的链接真实存在,只是没有发生在这个巨大的平面上。以及各种其它的未解之谜,是不是也有了一个新的视角去理解。这就是从三维世界上升到五维(从0到4维)认知的最直观的好处。

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