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电与磁
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2023.03.27 四川

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电荷是自然中随处可见的一种现象。但电荷到底是怎样形成的呢?我认为电荷就是微观粒子自旋形成的。什么是自旋?假设在一个平面内有一个物体自转。我们可以知道它要么是顺时针的,要么就是逆时针的。当然这个自转的物体还在做另一种运动——振动。假如这种振动是不消耗能量的,也就是简谐振动。如果把简谐振动展开它就是一种正弦波。想象一下自转的轨迹在一条正弦波上,如果自转再带一个夹角,那它不就是自旋了吗?所以自旋是微观粒子自身的一种运动,因此电荷并不是一种物质,仅仅只是物质自身的一种属性。那么这种属性(电荷)是怎样形成的呢?我们把微观粒子的自旋投影到一个平面上,它就是自转。假如有两个正在自转的粒子,如果是同向,那么它们刚好是互相推开,如果是异向,那么它们刚好是互相靠拢。这就是电荷的基本特性。那么电荷量又如何解释呢?其实电荷量就是微观粒子自旋的力量。它与什么有关呢?它与自旋粒子的能量有关。比如电子,如果它是不可再分的话,可以认为它就是以太自旋形成的,如果电子可再分的话,那么组成它的最小带电体就是以太自旋形成的。由于我们现在还不清楚电子能不能再分,我们暂且认为电子就是以太自旋形成的。同样,质子是由夸克组成的,我们也不清楚夸克能不能再分,我们暂且认为夸克就是以太自旋形成的。那么同是以太形成的夸克带电量为什么不一样?其实前文已有解释,是因为促使以太形成自旋的能量不一样。现在我们已经知道了电子和质子是怎样形成的,那么其它物质是怎样形成的就不需要再作解释了。

既然有了电荷,我们又怎样理解电压和电流呢?其实自旋的微观粒子自身自旋的能量会向四周传递,这就是电动势。如果是异向自旋的微观粒子,这种电动势会互相抵消,也即是电中和。如果是同向自旋的微观粒子,在电动势的作用下,会互相远离。如果将其中一个微观粒子固定,那么另一个会不断向前运动,如果运动方向还有一个与它们同向自旋的微观粒子呢,它也会向前运动,如果有许多个呢?同样它们也会一样向前运动。那么这些做同向自旋的微观粒子的这种运动就叫电流。而引发电流的电动势就是电压。那么电流的目的是什么呢?其实它的目的就是将自旋微观粒子的电动势传递下去。而微观粒子运动会导致能量损耗,这就是电阻。如果不损耗任何能量还能将这个电动势传递下去,这就是超导。那在理论上如何实现呢?其实很简单,就是让这些自旋的微观粒子在传递方向上不移动。当然,理论上很简单,但实际做到是十分困难的。

有了以上对电的认识,我们就有基础理解磁了。我们知道电流的周围有磁场。那么它是如何形成的呢?我们知道自旋的微观粒子在电流的方向上有一个作用力。而这个力会让在它路径上没有自旋的以太产生自旋。而产生的这个自旋就是磁。也就是说电和磁的本质是一样的。这刚好可以解释为什么只有电荷而没有磁荷。其实电荷就是磁荷,磁荷就是电荷。为什么我们找不到磁单极子?也就是说无论我们怎样折断一块磁铁,而磁性两极都是同时存在的?我们必须弄清楚什么是磁铁,比如通电螺线管内插入铁芯(一根铁钉)就是一个简单的磁铁。那么它的原理是什么呢?由于通电螺线管两端存在电压,而这个电压加在铁钉两端就形成了感应电动势。铁钉的材料是铁,由于铁自身的结构原因,它内部的电子很容易自由移动。当铁钉两端存在感应电动势时,铁内部能够自由移动的电子就会集中到一端,这个时候感应电动势就变成了电动势。这时它也就可以去吸引其它铁质物体了。明白了磁铁是怎样形成的,也就明白为什么不存在磁单极子了。作为磁体,它内部一定有电动势。而电动势还必须是由一种电荷形成的,因为两种电荷会中和,最终还是只会留一种电荷。所以要做一个磁体很简单,就是把一种电荷封闭在一个物体内,只要封闭在物体内部的电荷不流失,磁性也就不会消失。

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