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麦克斯韦方程组隐函数 phymath999 的結果 (無引號)：
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电磁作用中电磁场概念的消除
2012-08-19 11:11
经典电动力学中，点粒子和电磁场都是物质，系统的初值由点粒子坐标和速度以及全空间各处的电磁场场强和场强对时间的一阶导数完全给出，，给定初值之后，系统的演化完全确定，，，
如果想消除电磁场的概念，即认为电磁场不是物质，电磁场不存在，则决定系统未来演化的初值中的电磁场成分也应该一同消除，，，
因为全空间的电磁场是所有的点粒子在过去所有时刻发射的电磁波在空间上的展开，即电磁场记录了点粒子的过去信息，所以全空间各处的电磁场及其对时间的一阶导数可以由空间中所有的点粒子过去的运动方程导出，所以可以把初值中的电磁场部分替换为所有点粒子的过去的运动方程，而初值中剩下的点粒子坐标和速度自然也可以由点粒子过去的运动方程在初始时刻的极限性质给出，所以，系统所有的初值信息都可以由所有的点粒子的过去的运动方程给出，，
结论，可以消除掉电磁作用里的“场“的概念，代价是，系统的初值必须由所有的点粒子的过去的运动方程取代，这是因为承载系统过去信息的电磁场概念已经不复存在，考虑到初值决定未来任意时刻的系统状态，也就是所有点粒子的未来运动轨迹，，那么可以知道，所有点粒子的未来的运动轨迹由所有点粒子的过去的运动轨迹完全确定，这既是消除了”场“概念的电磁作用模型
如果想消除电磁场的概念，即认为电磁场不是物质，电磁场不存在，则决定系统未来演化的初值中的电磁场成分也应该一同消除，，，
因为全空间的电磁场是所有的点粒子在过去所有时刻发射的电磁波在空间上的展开，即电磁场记录了点粒子的过去信息，所以全空间各处的电磁场及其对时间的一阶导数可以由空间中所有的点粒子过去的运动方程导出，所以可以把初值中的电磁场部分替换为所有点粒子的过去的运动方程，而初值中剩下的点粒子坐标和速度自然也可以由点粒子过去的运动方程在初始时刻的极限性质给出，所以，系统所有的初值信息都可以由所有的点粒子的过去的运动方程给出，，
结论，可以消除掉电磁作用里的“场“的概念，代价是，系统的初值必须由所有的点粒子的过去的运动方程取代，这是因为承载系统过去信息的电磁场概念已经不复存在，考虑到初值决定未来任意时刻的系统状态，也就是所有点粒子的未来运动轨迹，，那么可以知道，所有点粒子的未来的运动轨迹由所有点粒子的过去的运动轨迹完全确定，这既是消除了”场“概念的电磁作用模型
98条评论
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- 8楼 2012-08-19 12:03 feng1734 (楼主) 只看Ta评论
引用@zrysky 的话：这种解释相当于把Maxwell 方程中的所有电磁场项都用电荷在之前的运动代替了，从而把所用场项隐藏了起来。感觉楼主纠结于此似乎是要强调电磁场都是由带电粒子产生的，但这与场是否真的存在没有什么关系。因为若只是单方面强调场是由电荷产生的无助于解释电荷之间是如何发生互作用的，也无助于解释互作用为什么会有推迟效应。
嗯，就是用之前的点电荷运动状态替换掉了，，
这能提供一种非主流的理解电磁作用的思路，即电磁场可以认为不是真实的物质，毕竟电磁场的测量是通过对检验电荷行为的测量完成的，也都是对点电荷的时空坐标的测量，，， - 9楼
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- 16楼 2012-08-19 15:15 zrysky 只看Ta评论
引用@feng1734 的话：嗯，就是用之前的点电荷运动状态替换掉了，，
说句不好听的，你这种理解不仅没有超出已有的对电磁场的理解（没有任何人否认电磁场是电荷“产生”的），反而可以说是对现有电磁场解释的不恰当简化。如果你只说说形式上把场项“隐藏”了那理论上来说还不算有问题（虽然也没什么好处），但如果你认为可以以此建立一个完全不存在电磁场的理论那时不可能的。
这能提供一种非主流的理解电磁作用的思路，即电磁场可以认为不是真实的物质，毕竟电磁场的测量是通过对检验电荷行为的测量完成的，也都是对点电荷的时空坐标的测量，，，
因为电磁场传递相互作用的非瞬时性不可避免地要求电磁场自身携带动量和能量。带电粒子与场发生相互作用时，如果按楼主说的只考虑电荷而不考虑场，那么能量和动量都不可能守恒，除非LZ准备构建一个更宏大的理论把动能量守恒都通通重建。因此不是说在Maxwell中电磁场“隐藏”起来就万事大吉了。 - 17楼 2012-08-19 15:22 feng1734 (楼主) 只看Ta评论
引用@zrysky 的话：说句不好听的，你这种理解不仅没有超出已有的对电磁场的理解（没有任何人否认电磁场是电荷“产生”的），反而可以说是对现有电磁场解释的不恰当简化。如果你只说说形式上把场项“隐藏”了那理论上来说还不算有问题（虽然也没什么好处），但如果你认为可以以此建立一个完全不存在电磁场的理论那时不可能的。
能量和动量的概念使用起来是非常方便的，但并不是必须的，，经典电磁作用理论完全可以通过给出任意状态的电荷之间的相互作用来重建，，，电磁作用的场描述中的场能概念本来也不是严格的，考虑到点粒子是没有体积的，电磁场的能量其实都是发散到无限大的，，
因为电磁场传递相互作用的非瞬时性不可避免地要求电磁场自身携带动量和能量。带电粒子与场发生相互作用时，如果按楼主说的只考虑电荷而不考虑场，那么能量和动量都不可能守恒，除非LZ准备构建一个更宏大的理论把动能量守恒都通通重建。因此不是说在Maxwell中电磁场“隐藏”起来就万事大吉了。 - 18楼 2012-08-19 15:40 zrysky 只看Ta评论
引用@feng1734 的话：能量和动量的概念使用起来是非常方便的，但并不是必须的，，经典电磁作用理论完全可以通过给出任意状态的电荷之间的相互作用来重建，，，电磁作用的场描述中的场能概念本来也不是严格的，考虑到点粒子是没有体积的，电磁场的能量其实都是发散到无限大的，，
什么叫不必须，在计算具体问题时你可以不用动量能量的方法，但不能打破动量能量守恒的基本定律。可以说动能量守恒是比电磁理论更高层次的物理定律，它们反映了时空的对称性。而现代的物理方法也多是从对称性角度研究系统的性质而把动力学理论作为对称性的结果。
经典电磁学无力研究电荷的自能是因为不知道电磁作用的微观机制，你若想研究去学量子场论的重整化理论。但是在经典电磁学的框架下，由于电荷的自能是紧闭的，在电磁相互作用中根本就不会改变也不会释放，如同核能之于经典力学，因此即便考虑也是一个常数项没有任何意义。 - 19楼 2012-08-19 15:45 feng1734 (楼主) 只看Ta评论
引用@zrysky 的话：什么叫不必须，在计算具体问题时你可以不用动量能量的方法，但不能打破动量能量守恒的基本定律。可以说动能量守恒是比电磁理论更高层次的物理定律，它们反映了时空的对称性。而现代的物理方法也多是从对称性角度研究系统的性质而把动力学理论作为对称性的结果。
既然求解任何经典电磁问题都可以不适用能量或者动量，那能量或者动量的概念就可以认为是多余的。所以在我没有定义能量和动量的情况下也就没有什么能量和动量的守恒定律。能量和动量的概念在其他方面用的非常多，但至少就经典电动力学的所有问题来讲，这些概念是不必要的。我做的只是消去经典电动力学中的场的概念，并不是处理量子场论
经典电磁学无力研究电荷的自能是因为不知道电磁作用的微观机制，你若想研究去学量子场论的重整化理论。但是在经典电磁学的框架下，由于电荷的自能是紧闭的，在电磁相互作用中根本就不会改变也不会释放，如同核能之于经典力学，因此即便考虑也是一个常数项没有任何意义。 - 20楼 2012-08-19 15:50 feng1734 (楼主) 只看Ta评论
引用@zrysky 的话：什么叫不必须，在计算具体问题时你可以不用动量能量的方法，但不能打破动量能量守恒的基本定律。可以说动能量守恒是比电磁理论更高层次的物理定律，它们反映了时空的对称性。而现代的物理方法也多是从对称性角度研究系统的性质而把动力学理论作为对称性的结果。
我承认“场”的概念在物理学中非常有用，但仅仅就经典电动力学来说，他可以不采用场的概念，仅仅用点电荷之间的直接相互作用来表述
经典电磁学无力研究电荷的自能是因为不知道电磁作用的微观机制，你若想研究去学量子场论的重整化理论。但是在经典电磁学的框架下，由于电荷的自能是紧闭的，在电磁相互作用中根本就不会改变也不会释放，如同核能之于经典力学，因此即便考虑也是一个常数项没有任何意义。 - 21楼 2012-08-19 15:53 zrysky 只看Ta评论
引用@feng1734 的话：既然求解任何经典电磁问题都可以不适用能量或者动量，那能量或者动量的概念就可以认为是多余的。所以在我没有定义能量和动量的情况下也就没有什么能量和动量的守恒定律。能量和动量的概念在其他方面用的非常多，但至少就经典电动力学的所有问题来讲，这些概念是不必要的。我做的只是消去经典电动力学中的场的概念，并不是处理量子场论
动量能量守恒在经典力学里是不必要的？呵呵，你不如说经典力学里因为你用F=ma可以解决所有问题，所以动量能量也是不必要的。一个宏观系统受到光压，这是一个宏观的经典力学问题，也不适用能量动量守恒？发电机消耗其他形式的能量产生电能，输电过程中能量是怎么传播的？发电机消耗的能量都凭空消失了？你可以说说，一个电荷所受到的洛伦兹力的施力物体是谁？是以前某个时刻的电荷？哦，对了此时它已经不再了
看来此贴也可直接转到非主流理论了 - 22楼 2012-08-19 16:05 feng1734 (楼主) 只看Ta评论
引用@zrysky 的话：
“你不如说经典力学里因为你用F=ma可以解决所有问题，所以动量能量也是不必要的”
动量能量守恒在经典力学里是不必要的？呵呵，你不如说经典力学里因为你用F=ma可以解决所有问题，所以动量能量也是不必要的。一个宏观系统受到光压，这是一个宏观的经典力学问题，也不适用能量动量守恒？发电机消耗其他形式的能量产生电能，输电过程中能量是怎么传播的？发电机消耗的能量都凭空消失了？你可以说说，一个电荷所受到的洛伦兹力的施力物体是谁？是以前某个时刻的电荷？哦，对了此时它已经不再了
看来此贴也可直接转到非主流理论了
还真可以这么说，，
光压问题，就是光源中的点电荷的运动推动了其他的点电荷，，我可以不用能量和动量的概念处理这种问题，并不是说能量动量不适用，而是我可以选择不使用，
输电过程就是电源中的点电荷推动导线中的点电荷运动，导线中的点电荷又可以推动用电器中的点电荷运动，而电能的消耗就是用电器中的点电荷通过导线中的点电荷反作用于电源中的点电荷，对电源中的点电荷的运动是一种有阻碍的反作用，这就是用电器消耗电能的模型，，，
施力物体就是以前时刻的点电荷，牛顿第三定律在电磁作用中不成立的 -
23楼 - 24楼 2012-08-19 16:25 feng1734 (楼主) 只看Ta评论
引用@方弦 的话：问题是，采取了这种观点之后，又能得到什么呢？场论有着很丰富的内容，单单为了去除它而放弃它带来的各种运算和直觉上的好处，这值得吗？
至少说明“电磁场”可以被看做物质，也可以不被看做物质，，同样的物理概念可以有不同的理解，，
现在大部分人把场看得太自然了，以至于倾向差异化，习惯采取不同的视角看待问题的我这类人经常会被当做非主流和民科，，，
这个东西只是已有的东西的数学上的不同形式而已，确实没有新东西，不过他能给我一种数学比物理更基本的感觉，同样的物理理论可以有不同的解读，但背后的数学却是唯一的，，，
另外，我以前经常想，外星人的物理学会是怎样的，，如果他们的感官和我们迥异，那么他们的“物质”概念可能也和我们相去甚远，，但只要他们的物理学和我们的物理学的预言能力相同，那么两种物理学背后仍然会是同样的数学 - 25楼 2012-08-19 16:28 方弦 科学松鼠会成员，信息学硕士生 ψ 只看Ta评论
引用@feng1734 的话：至少说明“电磁场”可以被看做物质，也可以不被看做物质，，同样的物理概念可以有不同的理解，，
虽然是同样的数学，也有方便和不方便的分别。仅仅为了“不同视角”而放弃了卓有成效的场论，我认为无论如何都算不上明智之举。大家喜欢用场论描述，不是没有理由的。
现在大部分人把场看得太自然了，以至于倾向差异化，习惯采取不同的视角看待问题的我这类人经常会被当做非主流和民科，，，
这个东西只是已有的东西的数学上的不同形式而已，确实没有新东西，不过他能给我一种数学比物理更基本的感觉，同样的物理理论可以有不同的解读，但背后的数学却是唯一的，，，
另外，我以前经常想，外星人的物理学会是怎样的，，如果他们的感官和我们迥异，那么他们的“物质”概念可能也和我们相去甚远，，但只要他们的物理学和我们的物理学的预言能力相同，那么两种物理学背后仍然会是同样的数学 - 26楼
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- 45楼 2012-08-20 08:04 feng1734 (楼主) 只看Ta评论
引用@浔荆 的话：
经典电动力学本身认为点粒子都是没有体积的，否则的话就会不可避免的引进电荷在点粒子身上的分布的问题，所有试图解决点粒子场能无限大或者点粒子身上电荷分布问题的努力一般都被可以看做改进经典电动力学的尝试，而不是被看做经典电动力学本身的内容，所以计算出有限的点粒子场能不是经典电动力学能够完成的工作，
经典电动虽然不能从原理上解释，但是他能在能量和动量守恒上自恰。而这两个守恒可以说是物理学中的普适原理。
光子的概念在经典电动力学中是不存在的，这里只有电磁场，而将电磁场量子化为光子属于经典电动力学以外的内容，所以经典电动力学也就不知道光子对应怎样的电磁场，也就不知道如何计算光子的能量了，，，
所以，如果你把粒子对湮灭的能量守恒式子列出来，会发现他已经超出经典电动力学的范畴了
不过确实，能量 这个东西非常常用，在各个理论中都是 - 46楼 2012-08-20 08:37 浔荆 只看Ta评论
引用@feng1734 的话：经典电动力学本身认为点粒子都是没有体积的，否则的话就会不可避免的引进电荷在点粒子身上的分布的问题，所有试图解决点粒子场能无限大或者点粒子身上电荷分布问题的努力一般都被可以看做改进经典电动力学的尝试，而不是被看做经典电动力学本身的内容，所以计算出有限的点粒子场能不是经典电动力学能够完成的工作，
我记得电磁学中就涉及计算电子线度的问题，点电荷只能说是一个模型，我并不认为这是经典电学的全部。光子的概念虽然经典电学不涉及，但是电磁波是有能量的这点确信无疑。能量守恒不是一个工具，他是时空的最基本物理性质的反应。另外，经典非经典有必要分的如此清晰吗？
光子的概念在经典电动力学中是不存在的，这里只有电磁场，而将电磁场量子化为光子属于经典电动力学以外的内容，所以经典电动力学也就不知道光子对应怎样的电磁场，也就不知道如何计算光子的能量了，，，
所以，如果你把粒子对湮灭的能量守恒式子列出来，会发现他已经超出经典电动力学的范畴了
不过确实，能量 这个东西非常常用，在各个理论中都是 - 47楼
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48楼 2012-08-20 11:00 Uroboros 只看Ta评论引用@feng1734 的话：不分清晰些数学上不好处理，，毕竟“场”的概念很有用，所以不得不把许多虽然很重要，但在经典理论里仍然比较零散的概念直接都扔掉了
你这个只适用静电场把，无法包含整个麦克斯韦方程组。。。。这样做没什么意义啊。。。。估计人类最开始研究电磁现象时就是用的你这种方式——利用牛顿的自然哲学的数学原理，把物理问题当几何问题求解。。。。。但是，后来随着技术的进步以及偶然间的重大发现，人类开始注意到场作为物质的一种存在形态，这是思想的进步，是对自然本质的揭示。。。。而你却又要掩盖场的存在，你到底想干什么？如果说仅仅是为了简化计算而回避真理的复杂本质，我觉得那是不可取的——毕竟我们做科学研究就是为了探究真理，而不是仅仅为了做计算。。。。
（只想做计算而回避真理的复杂本质那是二流工程师干的事情这种事我会说出来吗？） - 49楼 2012-08-20 11:04 feng1734 (楼主) 只看Ta评论
引用@Uroboros 的话：你这个只适用静电场把，无法包含整个麦克斯韦方程组。。。。这样做没什么意义啊。。。。估计人类最开始研究电磁现象时就是用的你这种方式——利用牛顿的自然哲学的数学原理，把物理问题当几何问题求解。。。。。但是，后来随着技术的进步以及偶然间的重大发现，人类开始注意到场作为物质的一种存在形态，这是思想的进步，是对自然本质的揭示。。。。而你却又要掩盖场的存在，你到底想干什么？如果说仅仅是为了简化计算而回避真理的复杂本质，我觉得那是不可取的——毕竟我们做科学研究就是为了探究真理，而不是仅仅为了做计算。。。。
不只是静场，，，，，
（只想做计算而回避真理的复杂本质那是二流工程师干的事情这种事我会说出来吗？）
场是一个概念，你可以把它当做物质，也可以不当做物质，，，我们能够直接测量的东西只有时空坐标，场是推算出来的 - 50楼
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