让我们从最经典的电磁学认知开始。
前面说到,当空间中充满由正负以太元素组对形成的以太海,而一个带正电荷的质子在空间中运动,那么,随着质子空间位置的改变,周围以太海中活跃正以太元素的分布也会发生相应的变化。
按照以太最根本的物理规则,同性相斥异性相吸,质子会吸引(中和)周围以太海中的负以太元素,并排斥(激活)以太海中的正以太元素。因此,随着质子的前移,以太海中正以太元素的峰值会随着质子一起移动,而以太海中负以太元素的峰值会沿着质子运动的反方向移动。
如同随着带正电荷的质子的运动,以太海中的正以太元素与负以太元素形成了对流。
如果把这个质子换为带负电荷的电子,让这个电子沿着质子刚才运动的反方向运动,以太海中的正负以太元素也会形成与之前完全相同的对流,这也是为什么正电荷的运动与负电荷的反方向运动可以形成完全相同的磁场。
也就是说,在以太假说下,以太海中正负以太元素的对流才是磁场的本质,这是电生磁的本质。
这是一个容易理解的观念,但以上描述并不是非常准确。
更准确的描述是,笔者认为,我们应该把空间视为一种真实存在的物质,它的物理性质有两个,一个是让空间的结构有序,另一个是空间会与以太发生结合,形成以太海。
空间是以太海存在的基础。笔者猜测,任何光子与粒子都不会直接与空间这种“物质”发生接触,只能与已经跟空间结合在一起的以太海发生作用。
打一个比方,画家先在画布上涂满白色作为画作的底板,这涂在画布上的白色颜料就是以太海。而画家的画作只能涂在这白色的底板上,其他的颜色便是宇宙中的物质。
与空间紧密结合的以太海好比宇宙这个巨大画作的画布底板,光子与粒子可以在以太海中按规律移动,但以太海中的以太元素已经与空间发生结合,因而无法发生空间位置的大范围移动。
可以说,按目前所知,只有在两种情况下以太海中的以太才会出现位置上的显著改变。
第一种是当光子与粒子穿过以太海时,这时会从以太海中激发出与普朗克常数相关的正负以太元素,也就是形成以太海波动的那部分能量,但这些能量会在一个运动周期以后回归以太海。
第二种情况出现在势能[2]向动能转换时,在这种情况下,以太海中的以太元素会转移到粒子上,使势能减少而动能增加。在以太海与粒子之间,这种能量或者说以太元素的转移可以是双向的。
因此,在与磁场有关的现象中,以太海中运动的电荷并不会真的推动以太海中的正以太元素或者负以太元素发生运动,而是运动的电荷会改变在以太海不同位置上的正负以太元素的状态——当正电荷粒子靠近时,以太海中原本保持平衡的正负以太元素中的负以太元素会与其发生物理性质上的中和,导致所在位置上的正以太元素自身的物理性质被释放。
所以,在以太假说下,我们可以把磁场简单理解成在运动电荷的影响下,以太海中正负以太元素的对流。更严谨的说法是,这只是正负以太元素效应峰值的对流,而不是正负以太元素空间位置的对流。(www.xing528.com)
以太海中的以太元素很难大范围移动,因为它们与空间发生了结合。但在以太海中运行的光子与粒子可以很方便地改变自己的空间位置,因为它们只与以太海发生反应。
当然,作为“画布”载体的空间这种物质仍然是一种假设,而这个假设与“物质以太”假设不同,后者我们在下一章可以找到办法证明它的真实存在,但对空间做同样的证明很难。不过,这种假设符合我们对世界的认知与想象,也与“物质以太”体系契合。
在这种理解下,让我们回看以往对磁场的认知。
电流可以形成磁场,一般是两种情况:第一种是通电直导线,传统上认为这会形成旋转的磁场。另一种是通电螺线管,人们认为这会形成如同条形磁铁一般的磁场。以往人们用右手定则对这两个现象进行描述。
我们知道,小磁针可以等效于一个沿着圆形导线旋转的电荷,如下图所示。
图7-1 磁针等效于一个沿着圆形导线旋转的电荷
以往人们都用“磁感线”这个概念来描述磁场的方向,磁感线的方向总是从N极出发进入S极,在磁体内部从S极又回到N极。
对于这个小磁针来说,如果小磁针的N极垂直纸面向下,也就对应着一个垂直纸面向下的磁场,其等效于一个在纸面上顺时针转动的正电荷产生的磁场。所以,其以太海的本质是:在这个空间范围内,有一个正以太元素顺时针旋转而负以太元素逆时针旋转的以太海对流。
如果磁场可以被看成以太海中正负以太元素的对流,我们就可以继续深入理解为什么运动的电流会在磁场中受力,也就是洛伦兹力。
仍然用质子举例。如果现在有一个磁场的方向垂直纸面向下(等效于一个正电荷的顺时针旋转),另有一个带正电荷的质子沿纸面从下向上射入磁场,根据左手定则,我们知道这粒质子会向左侧偏转。
要解释这个现象,不但要用前面对磁场的以太理解,还要应用量子力学中物质波的相关以太认知。
当这个质子射入磁场后,质子中的动能会与以太海发生反应,从中激发出与普朗克常数对应的以太元素。现在我们知道,这是一组等量结合的正负以太元素。
受所在空间的磁场(以太海对流)影响,这组被临时激发的正负以太元素的位移方向是这样:在质子前进的空间位置上,正以太元素会向右移动,负以太元素则向左移动,也就是与当前磁场中正负以太海的流动方向相同。
而质子会向负以太元素的方向移动,所以,这个质子在该磁场中会向左发生偏转。这就是洛伦兹力的以太解释。
其他电磁现象这里就不再详细说明了,比如为什么奥斯特发现小磁针会在通电直导线的周围发生偏转?为什么安培发现两根通电直导线之间会产生力?如果读者愿意花一点时间,要得出以太假说下的相关解释并不难。
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