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近代物理 標題:電磁波的定義
1:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-04-21 08:22:15:
電磁波應該如何定義呢?我的版本是這樣的:電磁波是一種波内的電場強度依照正弦波而變化的橫波。
人們知道電磁波是一個移動的電場,但是因爲人們和電磁波的唯一聯係就是它的載體之一,光子,而光子又和一般的物體大不相同,人們對光子也是一知半解;所以到底電磁波是怎樣的東西就更加撲朔迷離。
要瞭解電磁波當然就必須瞭解光子。您所知道的光子有哪些性質呢?我的光子因特殊的碰撞而生也因特殊的碰撞而滅。在一般的碰撞中光子不生不滅,當碰撞的對方有適當的能量差,光子會和對方交換能量;然而在生滅之間“光子在真空中的速度”不因光源速度而變,也不因碰撞而變。
光子的速率和它的頻率成正比。光子在介質中的速度比它在真空中的速度慢。但是按照我所建議的兩種路徑假說,可以知道光子在介質中走過的路徑長度正好是它在真空中用相同時間所走的距離,也就是説,光子在介質内的行進速度仍然是守琲滿C我把它稱爲“光子的等速度率”。

2:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-04-25 00:50:12: [回應上一篇]
您所知道的光子有哪些性質呢?
我的光子因特殊的碰撞而生也因特殊的碰撞而滅。在一般的碰撞中光子不生不滅,當碰撞的對方有適當的能量差,光子會和對方交換能量;然而在生滅之間“光子在真空中的速度”不因光源速度而變,也不因碰撞而變。


3:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-04-28 01:00:30: [回應上一篇]
各位想要認識物理的朋友,我認爲在生滅之間“光子在真空中的速度”不因光源速度而變,也不因碰撞而變。電磁波啊,還是躲在光子後面,我看不到。您呢?
所謂生滅之間,當然是針對光子的產生和消滅的兩個時刻來說的。我先説明我對於光子消滅的看法:我認爲光子衹有在特殊碰撞時產生“物質-反物質”那一對東西的情況,隨著那一對東西的誕生而消滅。
至於光子如何誕生(產生)也就非常明顯了。
光子衹有在“物質-反物質”相遇時(一種特殊碰撞)才能夠產生(出生,誕生,現身?)。
在生滅之間,光子不生不滅。光子就是一直走,用它的等速度率在宇宙媕Y,在各種介質媕Y,不停的走。它可以被高能電子踢到更高的頻率也可以把低能量的電子踢到更高一些的軌道,甚至於把電子踢出電子附屬的原子(光電效應)。一般的(大多數的)碰撞衹是改變光子的行進方向,而已。您的看法呢?

4:李建台榮譽點數3點(大學理工科系)張貼:2016-05-12 14:52:48: [回應第1篇]

Quote:

在 2016-04-21 08:22:15, John Huang 寫了:
電磁波應該如何定義呢?我的版本是這樣的:電磁波是一種波内的電場強度依照正弦波而變化的橫波。
人們知道電磁波是一個移動的電場,但是因爲人們和電磁波的唯一聯係就是它的載體之一,光子,而光子又和一般的物體大不相同,人們對光子也是一知半解;所以到底電磁波是怎樣的東西就更加撲朔迷離。
要瞭解電磁波當然就必須瞭解光子。您所知道的光子有哪些性質呢?我的光子因特殊的碰撞而生也因特殊的碰撞而滅。在一般的碰撞中光子不生不滅,當碰撞的對方有適當的能量差,光子會和對方交換能量;然而在生滅之間“光子在真空中的速度”不因光源速度而變,也不因碰撞而變。
光子的速率和它的頻率成正比。光子在介質中的速度比它在真空中的速度慢。但是按照我所建議的兩種路徑假說,可以知道光子在介質中走過的路徑長度正好是它在真空中用相同時間所走的距離,也就是説,光子在介質内的行進速度仍然是守琲滿C我把它稱爲“光子的等速度率”。




電磁波是疏密波、它不是橫波!光是粒子不是波、所謂的〝頻率〞是指電荷(或電子)來回振盪的頻率!

聲波是疏密波(縱波)、它是靠介質(例如空氣分子)傳播的!但電磁波狺˙旓a介質傳播、它是一群動光子們直接由發射母體電荷到達接受處(接受點)!

請參考﹔  photo.xuite.net/my611897/16866800/56.jpg/sizes/x/

文章﹕  電磁波另解。



[ 這篇文章被編輯過: 李建台 在 2016-05-12 14:54:36 ]
5:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-05-13 00:34:59: [回應上一篇]
對不起,我的定義太粗糙了。基本上,也因爲波的分類總有例外;像常見的水波,是橫波和縱波混合的波;那麽我不瞭解的電磁波算不算橫波呢?

連電磁波是什麽東西都不知道,我是不應該定義它的。請容我收回。謝謝。

光子波呢?我想它是橫波。
6:李建台榮譽點數3點(大學理工科系)張貼:2016-05-14 04:16:45: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-05-13 00:34:59, John Huang 寫了:
對不起,我的定義太粗糙了。基本上,也因爲波的分類總有例外;像常見的水波,是橫波和縱波混合的波;那麽我不瞭解的電磁波算不算橫波呢?

連電磁波是什麽東西都不知道,我是不應該定義它的。請容我收回。謝謝。

光子波呢?我想它是橫波。



光是粒子不是波!一個光子不能稱為〝光波〞或〝電磁波〞!

只有〝一群光粒子們〞之疏與密的隨時間不同的分佈(因發射母体電荷的振盪頻率)、才有資格稱為光波或電磁波!(例如手機的電磁波)!

是屬於橫波或縱波並不重要!但重要的是光波或電磁波是屬於一群動光子們的隨時間疏密變化的疏密波!它們是由〝發射母體電荷〞直接到達接受處或接受點的!(不需靠介質)

波粒双相論是西方物理學家為了搶救〝光波論〞而發展出來的!光電效應之後、愛因斯坦警覺到光是粒子不是波、但他的理論是建立在〝光波論〞上的,他當然不願意前功盡棄、波粒双相論正好可以幫他解套!







[ 這篇文章被編輯過: 李建台 在 2016-05-14 04:30:54 ]


[ 這篇文章被編輯過: 李建台 在 2016-05-14 04:48:09 ]
7:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-05-14 06:22:36: [回應上一篇]

科學家說衹要溫度大於絕對零度的物體都隨時在發射電磁波,我倒寧願根本沒有電磁波這種東西,衹有光子。因爲到處都是光子,所以任何物體一直被光子碰撞並且把光子反射出物體;於是看起來好像是物體發射電磁波。
波粒二象性衹是科學家用來説明該事實的辦法或者假說,基本上它是一個完全獨立的學問。物質波假說認爲每一個物體都不走直缐路徑,而是走在正弦函數的波動路徑。當然,以目前的科技還沒有方法對那個假說做普遍的驗證,可是,邏輯上那是一個很漂亮的假說。我喜歡。
我希望在今年可以推翻愛因斯坦的相對論。




[ 這篇文章被編輯過: John Huang 在 2016-05-14 06:25:41 ]
8:李建台榮譽點數3點(大學理工科系)張貼:2016-05-16 11:24:23: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-05-14 06:22:36, John Huang 寫了:

科學家說衹要溫度大於絕對零度的物體都隨時在發射電磁波,我倒寧願根本沒有電磁波這種東西,衹有光子。因爲到處都是光子,所以任何物體一直被光子碰撞並且把光子反射出物體;於是看起來好像是物體發射電磁波。
波粒二象性衹是科學家用來説明該事實的辦法或者假說,基本上它是一個完全獨立的學問。物質波假說認爲每一個物體都不走直缐路徑,而是走在正弦函數的波動路徑。當然,以目前的科技還沒有方法對那個假說做普遍的驗證,可是,邏輯上那是一個很漂亮的假說。我喜歡。
我希望在今年可以推翻愛因斯坦的相對論。




[ 這篇文章被編輯過: John Huang 在 2016-05-14 06:25:41 ]



我很好奇!請問﹔絕對溫度為零度時、原子內的原子核的正電場或電子的負電場還存在嗎?還是消失不見了!?

9:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-05-17 02:29:09: [回應上一篇]
您這是怎麽了?


溫度是指一個物體的熱度,一般用攝氏或者華氏的度數來標示;在科學界還有三個常用的不同溫標,其中最重要的自然是絕對溫度。所以啊,先有物體才有溫度的問題。反過來説,您既然說“絕對溫度爲零度時”,那麽您已經假設物體是存在的了。
我想,人們連溫度是什麽都沒有定論,又怎麽會對“絕對溫度”有真正的共識?其實,光子到處飛跑,我不認爲會有“絕對溫度爲零度”的時候。您認爲呢?

10:李建台榮譽點數3點(大學理工科系)張貼:2016-05-17 17:15:55: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-05-17 02:29:09, John Huang 寫了:
您這是怎麽了?


溫度是指一個物體的熱度,一般用攝氏或者華氏的度數來標示;在科學界還有三個常用的不同溫標,其中最重要的自然是絕對溫度。所以啊,先有物體才有溫度的問題。反過來説,您既然說“絕對溫度爲零度時”,那麽您已經假設物體是存在的了。
我想,人們連溫度是什麽都沒有定論,又怎麽會對“絕對溫度”有真正的共識?其實,光子到處飛跑,我不認爲會有“絕對溫度爲零度”的時候。您認爲呢?




〝絕對溫度為零〞當然是不可能存在的、這是純假設性的題目!

11:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-05-17 22:03:46: [回應上一篇]
是啊。


12:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-05-30 04:34:20: [回應上一篇]
物質波假說認爲每一個物體都不走直缐路徑,而是走在正弦函數的波動路徑。當然,以目前的科技還沒有方法對那個假說做普遍的驗證,可是,邏輯上那是一個很漂亮的假說。我喜歡。

您喜歡物質波假說嗎?爲什麽?

13:李建台榮譽點數3點(大學理工科系)張貼:2016-06-05 10:27:53: [回應上一篇] ,本留言獲[]給賞金共 1 點

Quote:

在 2016-05-30 04:34:20, John Huang 寫了:
物質波假說認爲每一個物體都不走直缐路徑,而是走在正弦函數的波動路徑。當然,以目前的科技還沒有方法對那個假說做普遍的驗證,可是,邏輯上那是一個很漂亮的假說。我喜歡。

您喜歡物質波假說嗎?爲什麽?




您也是物質之一,而且是蠻大的物質(物體)、請問您有感覺到屬於您的物質波嗎?是多少(波長、頻率)?

〝物質波〞論已經鬧太久了!該結束了!



[ 這篇文章被編輯過: 李建台 在 2016-06-05 10:31:10 ]
14:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-05 10:44:02: [回應上一篇]
您很有幽默細胞,給您賞金。總有一天人們會得到一個關於物質波的結論吧。希望在我有生之年能夠看到那個結論。


15:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-12 07:04:18: [回應上一篇]
再看一次維基百科吧:【電磁波,又稱電磁輻射,是由同相振盪且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式傳遞能量和動量,其傳播方向垂直於電場與磁場構成的平面。電磁輻射的載體為光子,不需要依靠介質傳播,在真空中的傳播速度為光速。電磁輻射可按照頻率分類,從低頻率到高頻率,主要包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線。人眼可接收到的電磁輻射,波長大約在380至780nm之間,稱為可見光。只要是本身溫度大於絕對零度的物體,都可以發射電磁輻射,而世界上並不存在溫度等於或低於絕對零度的物體。因此,人們周邊所有的物體時刻都在進行電磁輻射。儘管如此,只有處於可見光頻域以內的電磁波,才可以被人們肉眼看到。】

科學家眼中的電磁波是一個由電場和磁場組合起來的東西。他們說電磁波以波的形式傳遞能量和動量。傳播的方向好像是橫波,但是電磁波不需要傳播介質,而搭乘光子來移動;這個特性又和波的定義並不完全吻合。

在維基百科中【波或波動是擾動或物理信息在空間上傳播的一種物理現象,擾動的形式任意,傳遞路徑上的其他介質也作同一形式振動。】波是搭配介質來定義的。可是,接下來,維基百科自己給了一些例外。【除了電磁波和引力波能夠在真空中傳播外,大部分波如機械波只能在介質中傳播。】所以,科學家對於波這個東西的瞭解也還在摸索學習的階段;我就以人類既有的資料來定義(或者說“分析”)電磁波。

1. 一個電磁波的生和死。
選定一個參考靜止空間,如果該空間媕Y有一個電場移動了,那麽那個電場就產生一個對應的磁場從而展開一個電磁波。當然,如果有外力讓那個電場停止,那麽那個對應的磁場立刻跟著停止而那個電磁波也馬上消失。

2. 傳播能量和動量。
電場力和磁場力分別對帶電荷的物體與帶磁場的物體做功,可以移動或停止相關的物體,也就改變了相關物體的動量。改變動量就改變動能,也可以說是改變能量。但是,電磁波在這個轉變媕Y的作用還得看相關的“力”如何做功。

今天累了。以後繼續。
16:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-12 22:34:29: [回應上一篇]
3. 微觀和巨觀的移動。
電場和磁場所造成的物體移動,現代科學家把它分成微觀和巨觀兩個範圍去研究。在原子媕Y的微觀世界,既有電場又有磁場,電子在原子範圍内快速奔跑,那是很多的因爲電場和磁場所造成的電子移動。還有原子核媕Y也很忙,超短命的強子忙著出生和死亡,往返質子之間把質子綁住。強子的移動也是電場和磁場所造成的。在微觀世界,最難瞭解的還是強子如何工作。強子也是一個東西,一個物體,它又如何去把兩個相斥的質子綁在一起呢?它的行爲超越我目前的想象力。您呢?
所以,我先談巨觀世界,再回頭去結論微觀世界的移動。
晚一些時候再談。我該吃早餐了。

17:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-13 00:05:05: [回應上一篇]
4. 巨觀的移動
一個可見物體的移動就比較容易瞭解。電荷之間的吸斥力,造成離子的移動;磁場的吸斥力造成磁鐵的移動都是非常明顯的實驗結果。如果把引力看作電場吸力大於斥力的自然結果,那麽萬有引力維持太陽系的行星運動也是和電場移動有關的現象;因爲原子媕Y有電荷,也就有電場,而原子移動,電場當然跟著移動。現在,我要指出電磁波定義的主要重點了。
5. 電場力如何源源不絕的產生?
聽說湯若雲證明了力的速度是光速c,更新了牛頓的“靜萬有引力定律”。問題是,電場力源源不絕的從電荷(物體)產生;而且有正負兩種。這些電場力總要有個出處或循環機制吧?我認爲,這個就是關鍵點。
不論力這個東西長什麽樣子,甚至衹是一個能量包,沒有形狀,它總是一個東西,可以討論它在不在,有沒有,有多少...等等。所以究竟爲什麽電場力可以源源不絕的從電荷(物體)產生?請再給我時間去探討。先給一個星期吧。
6. 原子核中微觀世界的解答
如果考慮中子和質子的夸克電荷結構,也許中子和質子各自成棒狀,一對一對的緊密結合在一起?我是這麽想的。根本不需要 強子去傳播膠力。
下次再談。


18:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-13 03:43:10: [回應上一篇]
7. 電場力是源源不絕的循環
是的,電場力從正電荷流向負電荷(或者反相,意思相同),所以電場力可以源源不絕。我們可以把這個現象當作是第二個大自然天生的特性。就好像光子在真空中的速度爲c,不受光源速度的影響,也不受任何碰撞的影響;十分神奇,卻衹是第一個大自然天生的特性。

8. 第三個電力場的大自然天生特性(一大組特性)
8-1. 不論用什麽速度移動,吸力的速度和斥力的速度一樣快。8-2. 吸力比斥力大一些些,結果就是引力。8-3. 不論它們如何識別正負,正負電荷彼此相吸而同正或同負的一對電荷彼此相斥。8-4. 把在同一路徑上移動的電場力合稱一條電場力缐,則力缐的移動由電力流出的電荷端開始隨著電荷移動。8-5. 每一對電荷所產生的每一條吸力缐的強度都一樣,同樣的,斥力缐的強度也一樣,衹是比吸力缐弱一些些。8-6. 每一對電荷都向四面八方射出或吸入力缐,所以越接近電荷,力缐的密度越高。8-7. 電荷移動就產生磁場。8-8. 磁場的力,吸力和斥力一樣強,此外,磁場力缐和電場力缐具有類似的特性。以上8點,是我目前所知道的現代科學對於電場和磁場的主張。

9. 電磁波的定義
我不知道是不是可以用磁場取代電磁波?讓光子也擺脫電磁波的騷擾,專心做好它那個傳播熱能的工作?請您指教。謝謝。
19:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-13 11:10:11: [回應上一篇] ,本留言獲[]給賞金共 1 點

Quote:

在 2016-06-13 03:43:10, John Huang 寫了:8. 第三個電力場的大自然天生特性(一大組特性)......8-2. 吸力比斥力大一些些,結果就是引力......以上8點,是我目前所知道的現代科學對於電場和磁場的主張。

這一條什麼時候變成現代科學的主張了?這不是你自己的主張嗎?
別把自己的推測跟主流理論混在一起好嗎?

20:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-13 21:37:06: [回應上一篇]
謝謝指正。8-2. 是應該拿掉。
21:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-13 22:37:12: [回應上一篇]
謝謝yoyophysicist的指正,給了賞金。
8-2是應該拿掉。其實8-2不是我的發明;那是47年前我在大一上普通物理的時候,看一些雜書,看到有人這麽推論,當時就決定支持那種説法而已。以下是修改後的8.。
8. 第三個電場力場的大自然天生特性(一大組特性)
8-1. 不論用什麽速度移動,電場吸力的速度和電場斥力的速度一樣快。8-2. 不論它們如何識別正負,正負電荷彼此相吸而同正或同負的一對電荷彼此相斥。8-3. 把在同一路徑上移動的那些電場力合稱爲一條電場力缐,則電場力缐的移動由電場力流出的電荷端開始隨著電荷移動。(也可能從兩端在相同或不同時刻開始,因各種組合而異)8-4. 每一對電荷所產生的每一條電場吸力缐的強度彼此相同,同樣的,每一條電場斥力缐的強度也彼此一樣。8-5. 每一對電荷都向四面八方射出或吸入電場力缐,所以越接近電荷,力缐的密度越高。8-6. 電荷移動就產生磁場和所謂的電磁波。8-7. 磁場的力,吸力和斥力一樣強,磁場力缐和電場力缐都具有以上8-1到8-5的特性。以上7點,是我目前所知道的現代科學對於電場和磁場的主張,如果把它們拿來當做電磁波的定義,那麽,我認爲磁場就是電磁波。

您認爲如何?請不吝賜教。謝謝。

22:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-13 23:33:01: [回應上一篇] ,本留言獲[]給賞金共 1 點

Quote:

在 2016-06-13 22:37:12, John Huang 寫了:
8-4. 每一對電荷所產生的每一條電場吸力缐的強度彼此相同,同樣的,每一條電場斥力缐的強度也彼此一樣。
8-6. 電荷移動就產生磁場和所謂的電磁波。



以上這兩點還是有誤,首先電場線並沒有特地區分吸引和排斥,你去看電場線的圖都只會看到「起始於正電荷,終止於負電荷」的線,電荷在電場中的受力則用該位置的場線上的切線方向來判斷(正負電荷的方向會相反)
再來電荷只有在有「加速度」時才會產生電磁波,等速移動的電荷不會產生電磁波

上面這些我認為是很基本的東西,若會在這些問題上弄錯
我建議你該去認真讀一遍電磁學
(至少去看普物中的電磁學章節,如果能看Griffiths那類的電磁學專書更好)



[ 這篇文章被編輯過: yoyophysicist 在 2016-06-13 23:34:14 ]
23:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-14 01:46:59: [回應上一篇]
謝謝您的回應。

是啊,我也不知道爲什麽教科書上電場缐的圖都衹是一個正電荷和一個負電荷。在一個離子群,是一些相同(或正或負)電荷的離子在一個小範圍内,那個情況的電場缐也有被畫出來的權利啊。那些電場缐就是電場斥力缐。

就靜磁場的觀點來説,【加速度】的要求和【以波的形式傳遞能量和動量】的現代電磁波定義剛好配對。但是,在我的分析媕Y,是電場力和磁場力在傳遞能量和動量;不需要所謂的“電磁波”那個“波”。所以我所定義的電磁波就包含了不動的靜磁場。既然電磁波“傳遞能量和動量”是一個錯誤的條件,我用磁場來定義電磁波也就把【加速度】的要求給丟棄了。

謝謝您讓我有機會在這兒做這個進一步的説明。謝謝。再給您一次賞金。
24:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-14 11:56:51: [回應上一篇] ,本留言獲[]給賞金共 1 點

Quote:

在 2016-06-14 01:46:59, John Huang 寫了:  我也不知道爲什麽教科書上電場缐的圖都衹是一個正電荷和一個負電荷。在一個離子群,是一些相同(或正或負)電荷的離子在一個小範圍内,那個情況的電場缐也有被畫出來的權利啊。那些電場缐就是電場斥力缐。




教科書的中電場線的圖都只有畫一個正電荷和一個負電荷?
你是看了一本圖片超少的教科書還是根本沒認真看書?
至於一群電荷的圖倒是沒有畫,我想是因為畫起來太複雜的緣故
更不要說物理學也沒特地為這兩種情況給電場線不同的名字,都叫「電場線」
沒有什麼「電場斥力線」這種東西
Quote:
在 2016-06-14 01:46:59, John Huang 寫了:  就靜磁場的觀點來説,【加速度】的要求和【以波的形式傳遞能量和動量】的現代電磁波定義剛好配對。但是,在我的分析媕Y,是電場力和磁場力在傳遞能量和動量;不需要所謂的“電磁波”那個“波”。所以我所定義的電磁波就包含了不動的靜磁場。既然電磁波“傳遞能量和動量”是一個錯誤的條件,我用磁場來定義電磁波也就把【加速度】的要求給丟棄了。

在之前你是怎麼說的?「以上7點,是我目前所知道的現代科學對於電場和磁場的主張」
你這篇解釋的意思是你"又"把自已的主張跟主流理論混在一起嗎?
好好地把自己的論點跟主流理論的內容分開對你來說很難嗎?
更別說電荷有加速度才能有電磁波的要求什麼時候跟電磁波傳遞能量動量有關了?
會有這項要求是因為電磁波是因時變電場與磁場而產生的
而等速度運動的電荷沒辦法做到時變電場與磁場
而且你真的知道波是什麼東西嗎?
就算維基百科上的定義不嚴謹,你也該看的出來波都是用來形容隨時間變化的東西吧?
一個不隨時間變化的磁場怎麼可以稱為「波」?

25:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-14 22:36:03: [回應上一篇]
謝謝您對這個議題的關心。再給您賞金。
您說“至於一群電荷的圖倒是沒有畫,我想是因爲畫起來太複雜的緣故。”。但是,我想是因爲在您所提供的【電場缐】圖解媕Y,都衹有電場(引力)缐被畫出來,作者不知道如何畫【有兩種可能方向的】電場(斥力)缐。好吧,您說衹能用電場缐,那我就再修改一次。爲了配合現在的概念,我也把我那個擴展後的【磁場就是所謂的電磁波】移到定義外面,把8-6也修正了。
8. 第三個電場力場的大自然天生特性(一大組特性)
8-1. 不論力用什麽速度移動,電場吸力的速度和電場斥力的速度一樣快。8-2. 不論電荷之間如何識別正負,正負電荷彼此相吸而同正或同負的一對電荷彼此相斥。8-3. 把在同一路徑上移動的那些電場力合稱爲一條電場缐,則電場缐的移動由電場力流出的電荷端開始隨著電荷移動。所以因各種組合而異,也可能從電場缐的兩端在相同或不同時刻開始隨著電荷移動。8-4. 每一對正負電荷所產生的每一條電場缐的強度彼此相同,同樣的,每一對同正或同負的電荷之間的電場力的強度也彼此一樣。8-5. 每一對電荷都向四面八方射出或吸入電場缐,所以越接近電荷,電場缐的密度越高。8-6. 電荷加速移動就產生動磁場和所謂的電磁波。8-7. 磁場的力,吸力和斥力一樣強,磁場缐和電場缐都具有以上8-1到8-5的特性。以上7點,是我目前所知道的現代科學對於電場和磁場的主張,我把它們拿來當做電磁波這個名詞在當今物理界的主流定義。


我個人則主張把電磁波這個名詞用磁場來代替,把原來的動磁場擴充到包含靜磁場。因爲,當今物理界主流對於電磁波【以波的形式傳遞能量和動量】的定義缺乏理論上或實驗上的支持,所以,我主張把“波”給捨棄,讓磁場來取代電磁波。
請指教,謝謝。

26:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-14 23:45:08: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-06-14 22:36:03, John Huang 寫了:
您說“至於一群電荷的圖倒是沒有畫,我想是因爲畫起來太複雜的緣故。”。但是,我想是因爲在您所提供的【電場缐】圖解媕Y,都衹有電場(引力)缐被畫出來,作者不知道如何畫【有兩種可能方向的】電場(斥力)缐。

......



我個人則主張把電磁波這個名詞用磁場來代替,把原來的動磁場擴充到包含靜磁場。因爲,當今物理界主流對於電磁波【以波的形式傳遞能量和動量】的定義缺乏理論上或實驗上的支持,所以,我主張把“波”給捨棄,讓磁場來取代電磁波。



我已經不知道你再扯什麼了...
從我引用的這些話就可以知道你對電磁學根本是一知半解
$\vec{E}=\frac{\vec{F}}{q}$
你總該看過這個關係式吧?(它是電場的定義)
裡面的q可以是正的也可以是負的,看你丟到電場中的電荷是帶正電或負電
電場線說穿了就是在畫電場,你說電場線有兩個可能的方向
是在說空間上某一點的電場可以有兩個值?
這等同於說一個電荷在某一點所受到的合力可以有兩種值,你覺得可能嗎?

至於後面說電磁波傳遞能量動量缺乏理論上或實驗上的支持就更莫名其妙了
你說缺乏理論上的支持是把推論出這些的整個古典電磁學都給無視嗎?
你說缺乏實驗上的支持?這種關鍵字拿去搜尋就能找到資料你說沒有?
就算不去找實驗資料好了,紫外線這個怎麼看屬於電磁波的東西能
造成皮膚癌,這不就是電磁波能傳遞能量的證據?

並不是說完全不能反駁現有理論,但你要反駁前能不能先認真了解理論的內容?
至少該把普物課本有關電磁的章節認真讀一遍吧。



[ 這篇文章被編輯過: yoyophysicist 在 2016-06-14 23:47:27 ]
27:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-15 00:41:22: [回應上一篇]
我如果全部瞭解,就不必在這兒向大家請教了。至於我的話媕Y您不知道的部分,我可以試試用別的説法。來談談畫電場缐吧。

您提供的例子都畫從正電荷出發前往負電荷的電場缐,那麽,兩個正電荷之間的電場力如何去讀出來?正電荷的電場力雖然都是向外的力,兩個力在空間的同一個位置總有一個“合力”吧?那一個合力就是沒有畫出來的電場缐之一。一對負電荷的兩個向内的力是另外一個沒有畫出來的電場缐的合力。

如果空間一個位置的附近有一對正電荷,那麽在那個位置的電場力,除了已經畫出來的向遠方電場的負電荷走去的電場缐,針對兩個正電荷的合力來説,應該是向外的力還是向内的力?還是不必畫出來?您說呢?

再談您提到的傳遞能量和動量。其實,這個部分是我的個人聲明,您可以把它當作胡説八道。今天我就不談它了。
28:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-15 01:48:13: [回應上一篇] ,本留言獲[]給賞金共 1 點

Quote:

在 2016-06-15 00:41:22, John Huang 寫了:
我如果全部瞭解,就不必在這兒向大家請教了。至於我的話媕Y您不知道的部分,我可以試試用別的説法。來談談畫電場缐吧。

您提供的例子都畫從正電荷出發前往負電荷的電場缐,那麽,兩個正電荷之間的電場力如何去讀出來?正電荷的電場力雖然都是向外的力,兩個力在空間的同一個位置總有一個“合力”吧?那一個合力就是沒有畫出來的電場缐之一。一對負電荷的兩個向内的力是另外一個沒有畫出來的電場缐的合力。

如果空間一個位置的附近有一對正電荷,那麽在那個位置的電場力,除了已經畫出來的向遠方電場的負電荷走去的電場缐,針對兩個正電荷的合力來説,應該是向外的力還是向内的力?還是不必畫出來?您說呢?

電場線本身就已經是包含合力的結果了。
本來畫電場線的方法就是先計算出問題中的所有電荷對某些位置所貢獻的電場,
再將它們加總起來得到總電場,最後沿著電場的方向畫場線,這個過程本來就已經把合力的結果考量進去了。
(所以我才會說一大堆電荷的場線圖不好畫,光是把三個正電荷隨意擺放就已經不好算了)

你可以自己試著用庫倫定律去計算你看到的場線圖的合力看看。
例如可以把一個正電荷擺在一對正電荷的中垂線上(別擺在這對正電荷的正中央)
很容易可以計算出來這正電荷所受到的合力方向是沿著中垂線遠離這對正電荷。
拿這個結果去對照一對正電荷的電場線圖,可以看的出來電場線的方向跟合力的方向相當接近。

最後想說一下,場線這種東西其實不是很精確,
光看我貼的兩張圖就知道明明是同樣的電荷分布,畫法卻不完全一樣。
想嚴謹的討論電場還是老老實實的用數學去算吧。

29:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-15 04:19:16: [回應上一篇]
您所提出的如何去讀互斥的電場力是一個很好的嘗試。

雖然需要一些想象力,但是您所說的,到目前爲止完全合理。現在,我用您這個合理的辦法請您自己試試以下同樣的例子:【例如可以把一個正電荷擺在.....拿這個結果去對照一對正電荷的電場缐圖,可以看得出來電場缐的方向跟合力的方向相當接近。】,可是,這一次把正字換成負字。結果呢?卻是方向相反。所以您這個讀法沒辦法完成任務。

非常感謝您的努力,給您賞金。
30:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-15 11:27:44: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-06-15 04:19:16, John Huang 寫了:  現在,我用您這個合理的辦法請您自己試試以下同樣的例子:【例如可以把一個正電荷擺在.....拿這個結果去對照一對正電荷的電場缐圖,可以看得出來電場缐的方向跟合力的方向相當接近。】,可是,這一次把正字換成負字。結果呢?卻是方向相反。所以您這個讀法沒辦法完成任務。


我為了方便說明選擇正電荷作為例子,似乎造成你的誤解,在此先致歉。
你誤以為「電場線的方向就是電荷的合力方向」
實際上「電場線的方向只代表電場的方向」,合力方向要看電荷是正還是負去判斷。

再去看一次電場的定義:
$ \vec{E}=\frac{\vec{F}}{q}$
這東西移項一下就會變成
$ \vec{F}=q\vec{E}$
如果q是一個負電荷,那它會是一個負數,這代表力的方向與電場方向相反。
我已經提過電場線實際上就是在畫電場本身,所以在電場線中如果擺一個負電荷,
那麼它所受的合力自然也跟電場線的方向是相反的。
所以你提的例子的結果確實是如此,而這也跟電場線的意義不衝突。

31:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-15 22:19:30: [回應上一篇]
看起來,如何去解讀電場缐的箭頭方向與合力的方向應該怎樣調整,都需要一些分析和想象力。您這一次的解釋是比較清楚。上一次您說【可以看得出來電場缐的方向跟合力的方向相當接近】就沒有包含分析的動作。
現在已經弄清楚,電場缐的合力是有兩種彼此相斥和一種彼此相吸的情況。
那麽在畫電場缐的時候,我如果把兩個正(或負)電荷的情況,也用實缐把兩個向外(或向内)的箭頭連起來,代表兩個電場力是彼此相斥;這樣的畫法您能夠接受嗎?

目前電磁波那個東西的定義比較類似“動磁場”。您看是不是這樣?
我會再想想如何把靜磁場也引進那個東西的定義媕Y。

32:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-16 11:54:31: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-06-15 22:19:30, John Huang 寫了:
現在已經弄清楚,電場缐的合力是有兩種彼此相斥和一種彼此相吸的情況。
那麽在畫電場缐的時候,我如果把兩個正(或負)電荷的情況,也用實缐把兩個向外(或向内)的箭頭連起來,代表兩個電場力是彼此相斥;這樣的畫法您能夠接受嗎?

我不認同,「電場力彼此相斥」是什麼概念?
我們一般都是說力是作用在物質上,這種說法把力當成可以彼此互相作用。
一個力不該去影響另一個力的大小與方向,就像我們拿著一個杯子也不會改變地球對杯子的重力一樣。

Quote:
目前電磁波那個東西的定義比較類似“動磁場”。您看是不是這樣?

電磁波是「隨時間改變的電場與磁場」,不是只有隨時間改變的磁場而已。

Quote:
我會再想想如何把靜磁場也引進那個東西的定義媕Y。

你會想要把一個只有被拉緊的繩子引進繩波的定義媕Y嗎?
會想要把靜止的水面引進水波的定義媕Y嗎?
為什麼你這麼執著地要把靜態的磁場稱為電磁波?

如果你真的想搞懂物理學,我真的建議你該找一本夠嚴謹的書去看
不要只依靠維基百科或是不斷的在討論區問問題,這樣很沒效率。

33:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-17 01:17:28: [回應上一篇]
謝謝您提供您的看法。我試試做進一步的説明。

第一個問題:1-1. 電場力彼此相斥的概念可以用牛頓第三運動定律,反作用力定律,去聯想。兩個反作用力在那個相會的著力點有相斥的意思。1-2. 力是作用在物體上,但是,兩個或更多的力作用在同一個物體上的時候,那個合力可以當作是那些相關的力,彼此互相作用的結果。1-3. 我同意。可是,我的哪一段叙述讓您認爲我反對?請告訴我,下次我可以設法避免。謝謝。

第二個問題:當一個空間存在“隨時間改變的磁場”的時候,同一個空間必定有和它配對的電場。難道不是嗎?

第三個問題:您的第三個問句漏掉了“引進”。我當然也可以讓現在的電磁波不包含靜磁場。我並不必須把靜磁場引進電磁波,我是想把理論進一步簡化而已。我現在就可以放棄那個引進的計劃。

您也知道,好書難找啊。
34:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-17 14:25:41: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-06-17 01:17:28, John Huang 寫了:  第一個問題:1-1. 電場力彼此相斥的概念可以用牛頓第三運動定律,反作用力定律,去聯想。兩個反作用力在那個相會的著力點有相斥的意思。

牛頓第三運動定律:一個物體A對另一個物體B施予一作用力,則物體B也會同時對物體A施予一大小相等,方向相反的反作用力。
作用力與反作用力甚至不是作用在同一個物體上,彼此並不能抵銷
你怎麼能說兩力「相斥」?
Quote:
1-2. 力是作用在物體上,但是,兩個或更多的力作用在同一個物體上的時候,那個合力可以當作是那些相關的力,彼此互相作用的結果。 

並不能,你只能說合力是那些相關的力作用在物體上後的淨力,不能說力彼此互相作用。
Quote:
1-3. 我同意。可是,我的哪一段蝑z讓您認爲我反對?請告訴我,下次我可以設法避免。謝謝。

我不認同的就是你說力可以互相作用這件事。
如果受力的物體的質量是固定的,力可以用數學式表示成:
$ \vec{F}=m\vec{a}$
如果你想說服我認同力可以互相作用,就麻煩你先告訴我
另一個力的質量 m = ?、a = ?
(除非你腦中的力的定義不是長這樣,如果你對力的定義跟牛頓力學不同,那我也不跟你談這件事了,這樣根本雞同鴨講)
 
Quote:
第二個問題:當一個空間存在“隨時間改變的磁場”的時候,同一個空間必定有和它配對的電場。難道不是嗎?

是,但是你之前的說法很容易讓人以為你認為電磁波只跟「時變磁場」有關
 
Quote:
第三個問題:您的第三個問句漏掉了“引進”。我當然也可以讓現在的電磁波不包含靜磁場。我並不必須把靜磁場引進電磁波,我是想把理論進一步簡化而已。我現在就可以放棄那個引進的計劃。

「把靜磁場引進電磁波的定義」這想法本身就已經很有問題了(ˊ_>ˋ)
在我眼中這就跟你想把靜止不動,一點漣漪都沒有的水面引進水波的定義一樣詭異。
 
Quote:
您也知道,好書難找啊。

所以你跑過任何你方便到達的圖書館了嗎?跑過任何你能去的書店了嗎?
當然這種專門書籍跟一般的閒書比起來是比較難找,但也沒難到這種地步
就連我讀的高中的校內圖書館都有普物課本的中譯版了。
我不相信你去大一點的書店或是圖書館的物理書籍區還找不到普物的教科書。
找不到書根本不是不去看書的理由,因為只要有心絕對不可能找不到。

35:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-18 09:14:20: [回應上一篇]
關於34樓的内容,太多了。我一點一點來説明。
Quote:

在 2016-06-17 01:17:28, John Huang 寫了:  第一個問題:1-1. 電場力彼此相斥的概念可以用牛頓第三運動定律,反作用力定律,去聯想。兩個反作用力在那個相會的著力點有相斥的意思。

牛頓第三運動定律:一個物體A對另一個物體B施予一作用力,則物體B也會同時對物體A施予一大小相等,方向相反的反作用力。
作用力與反作用力甚至不是作用在同一個物體上,彼此並不能抵銷
你怎麼能說兩力「相斥」?
把這一段回應詳細看看吧。
看完,我不瞭解您的【兩力相斥】究竟是什麽含意?是不是【兩力抵消】?如果不是,那麽是什麽意思?
再看我寫的那一段;看完,【兩個反作用力在那個相會的著力點有相斥的意思。】我認爲我並沒有【兩力抵消】的説法。
我對於質能的看法一向是【物體之間有碰有撞但是能量之間有碰而無撞】。力在交會的時候會互相影響,甚至交換能量,但是,分開以後,力量各自還原到原來方向和速度,衹是能量可能改變;它們不會消滅。是的,質能之間有碰撞,像光電效應。我想,您誤會了我話中的意思。
。【在那個相會的著力點有相斥的意思】也許可以改寫成【在那個相會的著力點起作用,造成一個平衡時刻】?您認爲如何?

[ 這篇文章被編輯過: John Huang 在 2016-06-18 11:38:26 ]
36:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-18 12:13:01: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-06-18 09:14:20, John Huang 寫了:
看完,我不瞭解您的【兩力相斥】究竟是什麽含意?是不是【兩力抵消】?如果不是,那麽是什麽意思?
再看我寫的那一段;看完,【兩個反作用力在那個相會的著力點有相斥的意思。】我認爲我並沒有【兩力抵消】的説法。

我會提到兩力抵銷,是因為最開始我們是在談電力,而我認為你會說兩力可以相斥,是因為電力可以用疊加原理去計算出一個作用在某電荷上的合力。
但是作用力與反作用力因為不是作用在同一物體上,連相加去算合力都不能
所以我覺得你用作用力與反作用力作為「力互相影響」的例子非常莫名其妙。

Quote:
我對於質能的看法一向是【物體之間有碰有撞但是能量之間有碰而無撞】。力在交會的時候會互相影響,甚至交換能量,但是,分開以後,力量各自還原到原來方向和速度,衹是能量可能改變;它們不會消滅。是的,質能之間有碰撞,像光電效應。我想,您誤會了我話中的意思。

你這種說法我完全無法接受。
Quote:
【在那個相會的著力點有相斥的意思】也許可以改寫成【在那個相會的著力點起作用,造成一個平衡時刻】?您認爲如何?


不知道你說的「在著力點起作用」中,起作用的對象是力還是物體?
如果那對象是力,我就不認同。如果對象是物體我才願意接受

我之前給的力的式子中的兩個物理量(質量和加速度)都和物質有關,但是力這東西本身就不是物質。
光是牛頓力學對力的定義就會與「力彼此能互相影響」的概念衝突。
我們拿著一個杯子不該會影響到地球施予杯子的重力大小與方向,這個例子你之前不也表示同意?
如果你堅持力彼此會互相影響,要不要說明一下拿杯子的力會怎麼影響杯子受到的重力?

37:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-18 23:59:07: [回應上一篇]
看來一點一點慢慢談是有用的。從您的回應我發現您把【力彼此能互相影響】的概念和討論中的問題分開談。您漏掉了一個很重要的條件:【在交會的時候】。因爲,衹有在那個時候,那種情況,力才彼此能互相影響。
1. 是不是作用在同一個物體上的問題。就算是作用在同一個物體上,也不一定會互相作用,必須作用在同一個點上。對不對?
2. 完全無法接受的問題。能不能請您説明在我列出的“看法”媕Y,那一個您最反對的“看法”有哪些(或哪一個)明顯的錯誤?
3. 物體或力的問題。力。
4. 其他在尾巴上的問題。我贊成【力這東西本身就不是物質】但是您認爲力是什麽呢?我知道牛頓給了力的三個定律,公式,但是就我所知他並沒有給力下一個定義。我認爲到今天爲止,力衹是一個人們知其然,不知其所以然的東西。
在目前的字彙媕Y,力應該算是一種能;所以,您不妨換一個角度想想看【能彼此可以互相影響】的概念,也就是,兩個能量可以互相影響嗎?我的答案是【在相會的著力點存在的那一個時段媕Y,會。】,不存在的時候,兩個力(或能),各走各的老方向,老速度,然而是以或相等或不等的能量繼續前進。
杯子的問題。力會不會影響力?在“拿”著杯子的那一個時段,兩個力把杯子定位了,不是嗎?

38:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-19 02:17:02: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-06-18 23:59:07, John Huang 寫了:
杯子的問題。力會不會影響力?在“拿”著杯子的那一個時段,兩個力把杯子定位了,不是嗎?

我的問題是:拿杯子的力會怎麼影響杯子受到的重力?
我問的不是「會不會影響」,是「怎麼影響」,OK?
而且你這段說明在我看來還是「兩個力作用在物體上」啊

Quote:
我知道牛頓給了力的三個定律,公式,但是就我所知他並沒有給力下一個定義。我認爲到今天爲止,力衹是一個人們知其然,不知其所以然的東西。

牛頓第二定律就是力的定義(ˊ_>ˋ)   ↓↓↓
$ \vec{F}=\frac{d\vec{p}}{dt}$
除非你所謂的「定義」是說「力的本質是什麼?」這種哲學問題,
那我只能說你問錯地方了,物理學通常不處理哲學問題。
(而且用這種標準看待的話,物理學中根本一堆物理量都是未定義)

Quote:
在目前的字彙媕Y,力應該算是一種能

力的單位:N(牛頓)
能量的單位:J(焦耳) = N×m(牛頓×公尺)
兩個單位根本不一樣的東西你跟我說一樣?
你會說速度應該算是一種距離嗎?

Quote:
就算是作用在同一個物體上,也不一定會互相作用,必須作用在同一個點上。對不對?

我本身就反對力互相作用這概念,所以這問題請你自己思考

Quote:
能不能請您説明在我列出的“看法”媕Y,那一個您最反對的“看法”有哪些(或哪一個)明顯的錯誤?

力的定義本身就跟物體的物理性質相關(定義中的p是動量 = 質量×速度)
你要不要說明一下力的質量是什麼?力的速度又是什麼?
就算你說力在交會時才能互相影響,但你這樣說根本沒解決這兩個問題
物理學上根本沒有人這樣形容力的,這錯誤很明顯吧?
再來力跟能量概念上也是不同的東西,你說力是一種能量,這錯更大。

你說力能互相影響,但是怎麼影響?要怎麼描述這種過程?
更進一步要求,要用什麼樣的數學式去定量計算這個過程?
這些你通通沒提過,就丟一句「力彼此互相影響」是要怎麼讓人接受這概念?

--------------------------------------------------------------

我真心覺得你學習物理的方法問題很大,物理學是一門要求嚴謹的學問
你的言談卻讓我感覺你並沒有認真且嚴謹的去了解物理概念
說力是一種能量就已經很離譜了,只要有認真翻過物理課本就該知道力跟能量的定義根本不同。
之前你一直說「電場力」,事實上「電場」跟「力」的定義和單位也不同。

你真的該花時間認真去讀一遍物理的教科書(如果你真的想學物理的話)
找不到合適的書也可以去網路上找開放式課程來看。

39:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-19 11:05:40: [回應上一篇]
我深深感受到您的熱忱,謝謝。五個quote很簡單,先處理完再來回應最後一個問題:【力如何互相影響】。
quote1. 兩個力在會合點【彼此卡住了】,卡住一個時段;在那個時段中杯子不掉。
quote2. 那衹是一個“我認爲”,主觀的。您認爲第二定律把力給定義了,也衹是您認爲。然而第二定律不包括造成外型變化的力;難啊。
quote3. 不同單位卻可以換算。“能”有阻擋“力”的能力,所以我主觀的認爲力可以算是一種能;一種主動的能。“能”永遠被動,不是嗎?給它增加一個經常主動出擊的成員,可以讓“能”更完整,不是嗎?
quote4. 好吧。
quote5. 您提出了兩個大問題:【力的質量是什麽】和【力的速度又是什麽】。湯若雲說力的速度等於光速,還沒有全球公認。根據維基百科【力是任何導致自由物體經歷速度,方向或外型變化的東西。】看起來好像屬於能的機會大一些;一個力,必須有質量嗎?
【力如何互相影響】
您說的【更進一步要求,要用什麽樣的數學式去定量計算這個過程?】媕Y的過程兩個字,要多精密呢?力學公式已經有太多的成果。

依研究物體來分類

在力學中,常用到一個名詞物體。物體可能是質點,抛體,太空船,星星,某些流體,某些固體,某些機械,或某些土木建築。力學中的一些分支也和所探討的「物體」特性有關。例如質點就是小的物體,在古典力學中只視為一個有質量的點。而剛體有固定的大小及尺寸,不允許形變,和質點比較,剛體增加了一些稱為自由度的參數,例如在空間中的方向。物體也有可能是可允許形變的半剛體,如彈性體,或者根本沒有固定的形狀,如流體。這些物體可利用古典力學的方式研究,也可以利用量子力學來分析。例如一顆棒球的移動常使用古典力學來分析,而原子核內質子及中子的行為則通常會用量子力學來描述。

主要分支學科

在物理學的研究中,也有用“場”來描述物質的行為,稱為“場論”。其描述方式和力學使用的方式有些不同,可分為古典場論及量子場論。不過在實務上,場論及力學要探討的內容常常有密切的關係。例如作用在物體上的力常常是因為電磁場或重力場而產生,而當物體對其他物體產生作用力時,也常常會產生場。事實上,若以量子力學的觀點,物體也是場,可以用波函數來描述。

  • 經典力學(基礎力學)
    • 質點及剛體力學
      • 靜力學
      • 運動學
      • 動力學
      • 分析力學
      • 拉格朗日力學
      • 哈密頓力學
    • 連續介質力學
      • 材料力學
      • 固體力學
        • 彈性力學
        • 塑性力學
        • 損傷力學
        • 斷裂力學
        • 接觸力學
        • 土力學
      • 流體力學
        • 流體靜力學
        • 流體動力學
        • 空氣力學
        • 水力學
  • 應用力學
    • 結構力學
    • 工程力學
    • 生物力學
    • 地質力學
  • 物理力學
  • 天體力學
【力如何互相影響】
以上那麽多的公式,把適當的,相關的,已經測量到的力的數值放進去,就可以計算得到想要知道的那個未知力的數值大小;所以從結果來説,我認爲力能夠互相影響。至於怎麽影響呢?答案分兩種,哲學的和應用物理的。在哲學上,力是還沒有定義的東西,所以沒有答案。在應用物理上,我們能夠知其然就滿意了。
我個人比較喜歡理論物理的答案;可惜目前我還找不到答案。我最喜歡的不是物理,是生命的學問。

40:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-19 23:19:13: [回應上一篇]

Quote:
在 2016-06-19 11:05:40, John Huang 寫了:
兩個力在會合點【彼此卡住了】,卡住一個時段;在那個時段中杯子不掉。

如果變成拿著杯子使杯子等速上升,要怎麼說明?
若是使杯子加速上升又怎麼說明?
這次杯子沒有被定位在固定的位置了,還能說力彼此卡住嗎?

Quote:
那衹是一個“我認爲”,主觀的。您認爲第二定律把力給定義了,也衹是您認爲。然而第二定律不包括造成外型變化的力;難啊。

把物體看成大量粒子組成的,不同粒子受力而移動的方式都有些不同,
而這個力都可以用第二定律分析,整體來看就是用第二定律去分析使物體的外型改變的力了

Quote:
不同單位卻可以換算。“能”有阻擋“力”的能力,所以我主觀的認爲力可以算是一種能

你換算牛頓跟焦耳看看啊?我才不相信兩個因次完全不一樣的東西你可以只靠乘除無單位的數值換算出來。
這些物理量在物理學中都有定義的,不能因為有些關聯就說是一樣的東西!

Quote:
您提出了兩個大問題:【力的質量是什麽】和【力的速度又是什麽】。湯若雲說力的速度等於光速,還沒有全球公認。根據維基百科【力是任何導致自由物體經歷速度,方向或外型變化的東西。】看起來好像屬於能的機會大一些;一個力,必須有質量嗎?

如果你認為力沒有質量,你要怎麼去分析力怎麼互相影響?

Quote:
【力如何互相影響】
您說的【更進一步要求,要用什麽樣的數學式去定量計算這個過程?】媕Y的過程兩個字,要多精密呢?力學公式已經有太多的成果。
......
以上那麽多的公式,把適當的,相關的,已經測量到的力的數值放進去,就可以計算得到想要知道的那個未知力的數值大小;所以從結果來説,我認爲力能夠互相影響。

假設有一個桌面上的球受到一個未知的力作用,也受到與未知力的方向相反,大小10N的力作用。
請直接用這些條件計算出未知的力的大小 = ?
事實上,你沒有物體的質量與運動狀態等等資訊,你最好是算得出來!
我可不記得有哪一條力學的式子裡面完全沒有牽扯到物體的物理特性的。




[ 這篇文章被編輯過: yoyophysicist 在 2016-06-19 23:26:00 ]
41:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-20 00:24:21: [回應上一篇]
4個quote。

1. 等速或加速上升,是新加入的力和變動後的舊力,合力造成的現象。卡不住,而移動了杯子。
2. 當然要包括單位的數值換算。不是一樣的東西,是有類似性質的東西。
3. 力,知道大小方向,用向量解決。衹要把受力點弄清楚就可以了。
4. 牛頓第三運動定律。
啊,漏了一個。1-2之間的那一個。您那樣說也過得去。


42:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-20 09:49:21: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-06-20 00:24:21, John Huang 寫了:  
1. 等速或加速上升,是新加入的力和變動後的舊力,合力造成的現象。卡不住,而移動了杯子。 

可是等速上升的過程中,合力也是等於0
就力的大小跟方向來說,跟原本靜止不動的狀態是一樣的,為什麼會有差別?

Quote:
2. 當然要包括單位的數值換算。不是一樣的東西,是有類似性質的東西。

如果你乘除了有單位的數值,就不叫做換算了,這樣做會改變物理量的因次
跟我把1公尺換算成100公分這類換算是完全不一樣的事。
而且力跟能量的差別其實不小,光是一個是向量另一個是純量就差很大了
我們會說力是能量傳遞的一種方式,但通常不會說力就是能量

 
Quote:
4. 牛頓第三運動定律。

第三運動定律表面上的確沒有牽扯物體的性質......
好吧我的疏失,我的意思是說沒有力學定律可以不依賴物體的性質直接算出未知的力。
假設有一物體A作用一個力在物體B上,要求得物體B的受力可以用物體A的受力搭配第三定律求得。
問題是物體A的受力你要怎麼求?沒有物體A的足夠資訊還是算不出來啊。

43:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-21 00:37:02: [回應上一篇]
在物理名詞媕Y很容易漏掉限制條件。

1. 您說【可是等速上升的過程中,合力也是等於0】;這個需要從我們討論的事件媕Y去研判,到底由靜止變成【等速】上升的那個杯子,在【等速】上升以後有沒有受到【非零】的“外力”?如果沒有,那麽那個【等速】可以成全您的【慣性移動】概念。

但是,到底有沒有並不容易看出來;要由靜止的(卡住的)情況去比較。當時施於杯子的力有引力和握(或提,如果杯子有柄)力,後來的移動呢,加了我們的手給了【非零】的向上的力。然後杯子動了,如果我們把手給的【非零】的向上的力拿掉而杯子仍然等速移動,那麽,您就對了;否則,您就錯了。

2. 兩個都是向量。能量往往被視爲某一個物理系統對其它的物理系統做功的【能力】,它是有方向性的。

3. OK。您有您的道理。
44:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-21 12:52:58: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-06-21 00:37:02, John Huang 寫了:  1. 您說【可是等速上升的過程中,合力也是等於0】;這個需要從我們討論的事件媕Y去研判,到底由靜止變成【等速】上升的那個杯子,在【等速】上升以後有沒有受到【非零】的“外力”?如果沒有,那麽那個【等速】可以成全您的【慣性移動】概念。

但是,到底有沒有並不容易看出來;要由靜止的(卡住的)情況去比較。當時施於杯子的力有引力和握(或提,如果杯子有柄)力,後來的移動呢,加了我們的手給了【非零】的向上的力。然後杯子動了,如果我們把手給的【非零】的向上的力拿掉而杯子仍然等速移動,那麽,您就對了;否則,您就錯了 

你到底有沒有認真學過牛頓力學?
假設杯子的重量為m,重力向下,有一個力與重力大小相等,方向向上
定方向向上為正,計算出來的合力為
$ mg+(-mg)=ma=0\Rightarrow a=0$
雖然杯子有受向上的外力,但與重力抵銷,加速度為0,杯子當然是等速度運動
而且這個向上外力的大小絕對跟你要讓杯子靜止不動所需向上外力的大小一樣。
至於你說的給一個外力讓杯子從靜止開始運動,那是加速過程
我的問題是等速運動時的受力情況,跟怎麼讓杯子變等速度運動無關

Quote:
2. 兩個都是向量。能量往往被視爲某一個物理系統對其它的物理系統做功的【能力】,它是有方向性的。


我聽你在鬼扯......你說能量有方向性它就有方向性喔?
功的定義是什麼?
$ W=\int \vec{F}\cdot d\vec{r} $
你自己回去翻翻數學課本看看兩個向量的內積結果是向量還是純量!

45:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-22 05:11:57: [回應上一篇]
剩下兩個。可是,希望下回您回應的口氣多尊重對方一些。
1. 對於一般的等速度運動來説,既然速度不變,當然加速度爲0;然而,您在第40樓提出的讓杯子等速上升的等速有陷阱。那個陷阱就是和物理名詞【慣性】相關的一個概念【做慣性運動】。【做慣性運動】是靜止或做等速度運動;但是,做等速度運動不一定是【做慣性運動】,也就不一定沒有【非零】的外力介入。
從第37樓開始我就強調衹有在兩個力交會的時候,兩個力才能夠互相影響;想不到一個概念還沒有清楚溝通又出現了第40樓的問題。
這樣吧,考慮兩個水平的桌面,一個非常光滑,一個非常粗糙。用不同的力把兩個同型號的小立方鋼塊各放一個在那兩個桌面上。接著把兩個鋼塊加速到每小時十公分然後停止施力,那麽兩個鋼塊會減速,可是在光滑桌面的,如果摩擦阻力幾乎爲零,會做接近慣性運動;在粗糙桌面的會明顯的慢下來。當然,如果繼續施力於粗糙桌面的鋼塊,可以讓它維持近似於每小時十公分的等速度,可是,那個等速度是靠【非零】外力支持的。
您再想想看那個杯子的問題,是不是有相通的道理?
2. 您能不能認同{能量往往被視爲某一個物理系統對其它的物理系統做功的【能力】}的説法?如果不能,爲什麽?如果能,請您舉一個能量做例子來解釋一下爲什麽那個能量沒有方向性?
謝謝。

46:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-22 16:38:36: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-06-22 05:11:57, John Huang 寫了:
1. 對於一般的等速度運動來説,既然速度不變,當然加速度爲0;然而,您在第40樓提出的讓杯子等速上升的等速有陷阱。那個陷阱就是和物理名詞【慣性】相關的一個概念【做慣性運動】。【做慣性運動】是靜止或做等速度運動;但是,做等速度運動不一定是【做慣性運動】,也就不一定沒有【非零】的外力介入。
......
這樣吧,考慮兩個水平的桌面,一個非常光滑,一個非常粗糙。用不同的力把兩個同型號的小立方鋼塊各放一個在那兩個桌面上。接著把兩個鋼塊加速到每小時十公分然後停止施力,那麽兩個鋼塊會減速,可是在光滑桌面的,如果摩擦阻力幾乎爲零,會做接近慣性運動;在粗糙桌面的會明顯的慢下來。當然,如果繼續施力於粗糙桌面的鋼塊,可以讓它維持近似於每小時十公分的等速度,可是,那個等速度是靠【非零】外力支持的。
您再想想看那個杯子的問題,是不是有相通的道理?

我知道杯子上有非零的外力作用,這不需要你提醒。
但是重力、摩擦力對於該物體不也是外力?
會需要一個非零的外力使物體等速運動就是為了抵銷其他外力的影響,使物體所受的合力為0。
牛頓第一運動定律也沒有要求「物體不受任何外力」,只要求「物體所受的淨外力為0」
而我們稱物體所受的淨外力=0,保持運動狀態的特性為慣性。

關於杯子這個問題我要問得很簡單
「一個與重力大小相同,方向向上的外力作用在杯子上使其靜止」
「一個與重力大小相同,方向向上的外力作用在杯子上使其等速運動」
為什麼這兩個情況在你的說明中有不同的結果?
這兩種情況只有物體的運動狀態不一樣,其他的部分都是相同的

Quote:
2. 您能不能認同{能量往往被視爲某一個物理系統對其它的物理系統做功的【能力】}的説法?如果不能,爲什麽?如果能,請您舉一個能量做例子來解釋一下爲什麽那個能量沒有方向性?
謝謝。



能量是一系統對外作功的能力 ≠ 能量有方向性
先看彈簧的彈性位能:
$ U_{k}=\frac{1}{2}kx^{2}$
式中k為彈力常數,x為彈簧末端與平衡點的距離
在彈簧伸長 5cm 跟壓縮 5cm 的狀況下,彈性位能的結果是一樣的
這樣能說能量有方向性?你根本不能用彈性位能的值求出彈簧是壓縮還是伸長啊?

接著看看動能
$ K=\frac{1}{2}mv^{2}$
在知道動能的情況下,這個式子最多只能讓我知道「速度的大小」
速度的方向?這東西根本看不出來,我向北5m/s、向東5m/s、向北北西5m/s還是向上5m/s,這些速度算出來的動能「都一樣」

在學力學時,要求出物體的運動方程式至少可以用兩種解法:
用"牛頓第二定律"還有用"力學能守恆"
力學能守恆的解法在面對複雜的狀況時通常都比較快
為什麼?就是因為能量是純量,計算起來比向量簡單的關係。
------------------------------------------------------------------------
接下來談談我為什麼會用不尊重的態度說你鬼扯

你只依「能量是系統作功的能力」這種描述,中間也沒有嚴謹的論證過程,
就說能量是一種向量,具有方向性。
無視用能量計算問題較簡便是因為它是純量的事實,還一腳踢開功的定義:
$ W=\int \vec{F}\cdot d\vec{r}$
很明顯是兩個向量的內積,其結果一定會是個純量

會在這種基本中的基本犯錯,我對這種行為的解釋只想到一個:
讀物理時只讀各種物理量的定性概念,定量計算方面隨便翻翻就看過去。
用這種學習方法,你還想推翻相對論?
以為隨便學學就能推翻現有理論,這根本就是對發展至今的物理理論與其研究者毫無尊重可言。
所以我一看到你那句「兩個都是向量」,一個不爽的心情立刻就衝上來了。



[ 這篇文章被編輯過: yoyophysicist 在 2016-06-22 16:43:07 ]
47:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-22 21:42:00: [回應上一篇]
總算可以結束這兩個quote了。1. 您不瞭解【非零】的主要意思。【非零】這個條件要求【參與整個等速度運動的每一個力,都不隨著時間而變】。就這麽簡單。粗糙桌面有熱能的變化,所以有【非零】的力參與其中;杯子有重力越走越小的變化,所以有【非零】的力參與其中。您自己想想看。 2. 我是不能用數值求方向,但是,您一擺出那一個伸長5cm的彈簧,伸長的那個【事實】就已經指出了那一個彈性位能的方向性。您一指明那一個移動的物體,移動的那個【事實】也指出了動能的方向性。您不妨再提出別的例子。

謝謝您對於【鬼扯】的説明。換了是年輕時期的我,也許說得更不客氣呢。
48:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-23 01:07:04: [回應上一篇]

Quote:

在 2016-06-22 21:42:00, John Huang 寫了:
總算可以結束這兩個quote了。1. 您不瞭解【非零】的主要意思。【非零】這個條件要求【參與整個等速度運動的每一個力,都不隨著時間而變】。就這麽簡單。粗糙桌面有熱能的變化,所以有【非零】的力參與其中;杯子有重力越走越小的變化,所以有【非零】的力參與其中。您自己想想看。  

好吧,雖然一般來說在地表的重力差別小到可以忽略,但如果你要讓條件非常嚴苛我也無話可說。

Quote:
2. 我是不能用數值求方向,但是,您一擺出那一個伸長5cm的彈簧,伸長的那個【事實】就已經指出了那一個彈性位能的方向性。您一指明那一個移動的物體,移動的那個【事實】也指出了動能的方向性。您不妨再提出別的例子。

一個向量最基本的特性就是它本身包含了大小與方向這兩個資訊。
只要坐標系的原點與軸的方向先定好,
計算的結果不需要特地去畫一張計算的物理問題的圖才能說出其方向為何。
但是能量的計算結果很明顯做不到這件事,其值「本身」就沒有方向這個
向量該要有重要資訊,那當然就不能說能量是向量
能量不是向量這件事是數學上的基本定義,不是說什麼能量計算的物理系統有方向性就可以反駁的。

更別說你反駁我的彈力位能與動能的論述,都用了其他的物理量來判斷方向。
在彈簧的例子中,你用了「伸長 5cm」,這代表你已經先知道了彈簧末端的位置向量。
在動能的例子中,觀察物體的移動就是去觀察物體的速度向量的方向。
你先用其它向量去判斷方向了,再來說能量是向量,這樣合理嗎?
想證明能量是向量,就該只用能量求出物理量的方向,因為這是身為一個向量最基本的要求。
(不過我怎麼看都覺得做不到啦......)

最後你說提出別的例子,確實位能跟動能因為都是力學能,比較容易想像。
熱能、化學能、核能,這幾個算是比較抽象的能量。

49:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-23 11:32:06: [回應上一篇]
和您筆談真是一件愉快的事。首先,能量算不算一個向量?我想關鍵在於能量的定義。

第45樓我問您,您能不能認同{能量往往被視爲某一個物理系統對其它的物理系統做功的【能力】}的説法?如果不能,爲什麽?如果能,請您舉一個能量做例子來解釋一下爲什麽那個能量沒有方向性?
既然您舉了例子,我就認爲您認同{能量往往被視爲某一個物理系統對其它的物理系統做功的【能力】}的説法。
在那個定義中,能量被當作【能力】;看起來是被當作一種【力】,但是您的【新問題】不在這堙C
您的【新問題】在【你先用其它向量去判斷方向了,再來說能量是向量,這樣合理嗎?】。我的回應如下:我不是先用其它向量去判斷方向,而是先瞭解【事實】;在瞭解【事實】以後發現【事實】已經包括了方向。
在第46樓您給出例子的時候,您並沒有【指定一個能量】;您在那個時候衹是給了條件。您給出的條件是【如果有一個彈簧在被伸長或被壓縮5cm以後,它的彈性位能是xx】和【如果有一個東西的動能是yy】。對不對?
所以既然您並沒有【指定一個能量】,那麽別人如何去回答【那麽那一個能量的方向是什麽】?因爲別人不知道您說的究竟是哪一個能量,對不對?
如果【對】,在您指定一個東西的時候,您就指定了朝向一個方向的東西而問題就解決了。在您指定一個彈簧的時候,您就指定了究竟是被伸長或被壓縮的那一個而問題也解決了。如果【不對】請説明。謝謝您。

50:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-23 15:24:34: [回應上一篇]
我以為我上一篇的說明已經很清楚了(ˊ_>ˋ),下面這句話好好的再看一次
"向量的基本要求是「這個量本身就要有大小與方向這兩個資訊」"

你知道一個彈簧的彈性位能的值,絕對沒辦法做到判斷彈簧是伸長還是壓縮這件事。
別跟我說什麼要指定彈簧的狀態給你看,向量這工具在物理上好用
就是因為我們不需要觀察物理系統就能從物理量本身判斷方向

你說你不是先用其他向量去判斷方向,而是先瞭解事實。
但你有沒有注意到你瞭解到的事實裡面有一部份就是某個向量的方向?
這還不叫做用向量去判斷方向嗎?
一個物理量如果還要去看物理系統本身的情況才能判斷方向,那這個物理量就是純量,不是向量。

51:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-23 21:16:00: [回應上一篇]
我想如果您的最新問題和上次的新問題都能夠溝通好,那麽,能量是不是一個向量的問題就跟著解決了。首先,關於新問題我上次問了兩個對不對,您衹是直接說【但你有沒有注意到你瞭解到的事實堶惘酗@部分就是某個向量的方向?這還不叫做用向量去判斷方向嗎?】,能不能請您回答那兩個對不對?等您回應了,我再研究。
您的最新問題有兩個問號:第一個,我沒有特別去注意但是我同意您的説法【事實堶惘酗@部分就是某個向量的方向】;第二個,我也同意那樣做是【用向量去判斷方向】;然而,請您舉一個例子説明哪一個物理量不必看物理系統本身的情況就能判斷那一個物理量的方向?

52:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-23 23:25:10: [回應上一篇]

第一個對不對的回應:
我的確只給出這些條件,不過我不懂你所謂的「指定一個能量」的意思為何?

第二的對不對的回應:
跟上面的問題同樣,我不知道「指定一個能量」的意思

我覺得關於動能我給的條件已經夠了,物理上在說一物體的動能為K時,不會有別人不知道是說哪個能量的問題。
至於彈性位能,只要知道彈簧末端與平衡點的距離就求的出來了
我不覺得我的條件對於求出彈性位能而言會不足夠。
-----------------------------------------------------------------------------------------------
至於最後一個關於物理系統的問題,我先說「看」物理系統是指「再次去觀察物理系統」。
例如在知道彈性位能的情況下,去看彈簧是伸長或是壓縮,就是在「看」物理系統

只要你知道的物理量是個向量,就不需要再去看物理系統就能知道方向
因為向量本身就帶有這資訊,這個例子真的很多。
例如速度向量:
$\vec{v}=(2\vec{e_{x}}+3\vec{e_{y}}+\vec{e_{z}})m/s$
其中$\vec{e_{x}}$代表 +x方向的單位向量,其它也同理
光看到這個東西你就可以直接畫出物體的運動方向了,不去要再去看物體怎麼運動。
一個反面例子是速率,如果說一個物體的速率是$v=3m/s$,那我們是完全
不知道方向的,想知道方向勢必得去看這物體怎麼運動。



[ 這篇文章被編輯過: yoyophysicist 在 2016-06-23 23:27:36 ]
53:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-24 04:56:07: [回應上一篇]
在第45樓我問您【如果能,請您舉一個能量做例子來解釋一下爲什麽那個能量沒有方向性?】結果您說衹有彈性位能和動能的大小的話沒有辦法知道方向;您並沒有解釋爲什麽它們沒有方向性,對不對?

因爲沒有交集,我提出您沒有【指定一個能量】那個看法。

可是當時我沒有再提到,在您接受那個【能量】的一般定義以後,一個能量就必須有【做功的能力】。現在,您再想想,一個衹有大小而沒有方向的動能或彈性位能有沒有【做功的能力】?您衹提大小沒提方向就是沒有【指定一個能量】。

您舉了速度向量的例子。在一個坐標系媕Y您的速度向量有了相對的方向;但是,在沒有【看到】那個坐標系放在哪一張桌子上以及如何放置以前,您還是不知道那個速度向量的【方向】在哪兒。對不對?

您也舉了熱能,化學能以及核能。

熱能衹能夠轉換光子或電子的能量,根本無法做功,但是科學家還是把它歸屬於【能量】。一個物體的熱能是所有的内動能,所以沒有辦法單挑一個電子的動能來代表熱能的方向,但是,沒有外力介入時熱能衹能從高溫移動到低溫,那個特性勉强算是熱能的方向。

化學能是化學反應所釋放出來的能量,無法直接做功,但是化學反應是化學變化的過程,而化學變化是分子分裂或内部重組,或者是小分子合成大分子;是電子雲之間的交互作用;所以和動能以及電能相關,也就有了方向。

核能是原子核的能量,有些原子核有核衰變,釋放光子;人們利用核裂變來發電;正嘗試利用核聚變來發電。核能無法直接做功,但是可以轉換成熱能;也因爲衹能轉換成熱能,所以核能的方向性就比熱能更加模糊。

如果接受能量的一般定義是做功的【能力】,那麽能量就有方向。當然,您可以不接受那個定義而且大自然也有很多那個定義無法説明的,也叫做能量的,其它東西,例如熱能和核能。
54:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-25 00:38:19: [回應上一篇]
Quote:
在 2016-06-24 04:56:07, John Huang 寫了:  現在,您再想想,一個衹有大小而沒有方向的動能或彈性位能有沒有【做功的能力】?您衹提大小沒提方向就是沒有【指定一個能量】。

錢有購買東西的能力,但是沒有提供錢的流向,不代表錢不具有購買東西的能力。
能量也是類似的東西,能量只代表這個物體系統可以對外做多少功
至於要朝哪個方向做功從來就不是能量這個值在意的事情。

Quote:
您舉了速度向量的例子。在一個坐標系媕Y您的速度向量有了相對的方向;但是,在沒有【看到】那個坐標系放在哪一張桌子上以及如何放置以前,您還是不知道那個速度向量的【方向】在哪兒。對不對?

選擇一個坐標系,本來就是在計算物體問題前該要做的事情,這點不管是用能量計算還是用向量計算都一樣。
但是就算你已經選定好一個坐標系,還是沒辦法直接用能量的值看出方向。
就算是最單純的直線運動,你用動能去求速度也會有兩種解。

---------------------------------------------------------------------
為什麼能量沒有方向性?
一個力$\vec{F}$將物體由A移動到B所作的功定義為
$ W=\int _{A}^{B}\vec{F}\cdot d\vec{r}$
這個值應該要等於施力的物理系統的能量變化(也等於受力的物體的能量變化)
也就是$W=\Delta E $,由功的定義可知功明顯是兩個向量的內積,
為一純量,故能量也必須是個純量。
(因為等號兩邊不可能一邊是純量另一邊是向量)
這個理由我之前有提過,且在數學上這樣的理由已經足夠了
不過為了避免只有一個理由你不接受,我提供動能跟位能不是向量的其他理由

為何動能不是向量?
向量的大小可以藉由在直角坐標系的三個分量的平方和求得
也就是說若一個向量為$\vec{A}=(A_{x},A_{y},A_{z})$,則其大小為
$A=\sqrt{(A_{x})^{2}+(A_{y})^{2}+(A_{z})^{2}}$
如果動能是向量,假設一物體質量為m
速度為$\vec{v}=(v_{x},v_{y},v_{z})$,則動能應該為
$(\frac{1}{2}mv_{x}^{2},\frac{1}{2}mv_{y}^{2},\frac{1}{2}mv_{z}^{2})$
其大小為三個分量的平方和,為$K=\frac{1}{2}m\sqrt{v_{x}^{4}+v_{y}^{4}+v_{z}^{4}}$
但是速度的大小是$v=\sqrt{v_{x}^{2}+v_{y}^{2}+v_{z}^{2}}$
動能應該要是$\frac{1}{2}mv^{2}=\frac{1}{2}m(v_{x}^{2}+v_{y}^{2}+v_{z}^{2})$
這兩個結果明顯互相矛盾,因此前提假設錯誤,即動能不是向量
後者的結果很明顯是三個方向的運動所貢獻的動能直接相加,因此動能是純量。

為什麼位能不是向量?
在一個只有保守力作用的系統中,力學能守恆,也就是說$\Delta E=0$
又力學能$ E=K+U$,則$\Delta E=0=(K-K_{0})+(U-U_{0})$
移項可得$K-K_{0}=U_{0}-U$
由於已經證明過動能不是向量而是純量,因此位能也必須是純量
(同樣是因為等號兩邊不可能一邊是向量另一邊是純量)
---------------------------------------------------------------------

如果你想反駁我希望你直接指出我用"------"包圍起來的論證過程哪邊有誤
而不是一直重複那句「能量有作功的能力就是有方向性」



55:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-25 05:32:56: [回應上一篇]
第一個問號,錯在【(因為等號兩邊不可能一邊是純量另一邊是向量)】;您的等式是兩個【能量值】的差,不是兩個【能量】的差。
第二個問號,錯在【動能的向量】;在xyz各i軸的分量值不是(1/2)m(vi)^2;各分量值必須縮小(平方和的二次方根/四次方和的二次方根)倍才對。
第三個問號,和第一個問號類似。反駁完畢。
我不知道您是不是用【人衹要有錢,不需要知道錢的流向也有購買東西的能力】來説明【能量不需要知道方向也具有做功的能力】?有點意思,如果您説明清楚,我想給您賞金。
在第52樓您用速度向量來説明【只要你知道的物理量是個向量,就不需要再去看物理系統就能知道方向】,我對它提出反駁,但是,從您的回應我看不出您認爲對不對。您當然也可以完全不回應。

56:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-25 14:18:13: [回應上一篇] ,本留言獲[]給賞金共 1 點

Quote:
在 2016-06-25 05:32:56, John Huang 寫了:
第一個問號,錯在【(因為等號兩邊不可能一邊是純量另一邊是向量)】;您的等式是兩個【能量值】的差,不是兩個【能量】的差。

那你也該看的出來作功這件事不需要用向量來說明吧?
我光是把兩個能量值相減就可以得知系統作了多少功
這樣還有必要說「能量有作功的能力所以能量有方向性嗎?」

Quote:
第二個問號,錯在【動能的向量】;在xyz各i軸的分量值不是(1/2)m(vi)^2;各分量值必須縮小(平方和的二次方根/四次方和的二次方根)倍才對。

你為了滿足「動能是向量」這件事做了一個「分量必須修正」的假設
結果這假設連滿足你想達成的目的都做不到,你是用這種態度面對數學的?
就算你把分子改成平方和,確實這樣的修正可以滿足條件
但是其他的向量(速度、加速度、動量等等)都可以直接用原本的關係式放進分量裡面
為什麼動能就不行?它是特例嗎?
依照數學對向量的要求,我們會直接說動能不是向量。

Quote:
我不知道您是不是用【人衹要有錢,不需要知道錢的流向也有購買東西的能力】來説明【能量不需要知道方向也具有做功的能力】?有點意思,如果您説明清楚,我想給您賞金。

你得到我這個類比的意思了
錢只代表「一個人可以買總價值多少的商品」,不知道錢的流向還是可以說出你能買總價值多少的商品。
物理學中能量一直都只是代表「系統可以作多少功」的意思,不說能量流向哪邊還是看得出系統能作多少功。
至於表示能量流向哪個地方?那是別的物理量的工作
所以你若了解這個論點,也應該瞭解為什麼我不認同你說能量是向量

Quote:
在第52樓您用速度向量來説明【只要你知道的物理量是個向量,就不需要再去看物理系統就能知道方向】,我對它提出反駁,但是,從您的回應我看不出您認爲對不對。您當然也可以完全不回應。

請注意我是說「再去看」,我已經說了決定坐標軸是計算問題前就該做好的事。
也就是說我的敘述是在早就已經知道坐標軸的位置下去進行計算的
而且決定坐標軸這檔事就算是要計算能量也一樣
當你寫下重力位能$U_{G}=-\frac{GMm}{r}$時,你已經設定坐標軸的原點在其中一個質點上。
而能量的計算方式就算有坐標軸也無法得知方向。



[ 這篇文章被編輯過: yoyophysicist 在 2016-06-25 14:47:28 ]


[ 這篇文章被編輯過: yoyophysicist 在 2016-06-25 14:53:48 ]
57:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-25 23:36:19: [回應上一篇]
謝謝指正,給您賞金。現在修正如下:
第二個問號,錯在【動能的向量】;在xyz各i軸的分量值不是(1/2)m(vi)^2;各分量值必須改成(平方和/四次方和的二次方根)倍才對。爲什麽呢?因爲動能的【做功的能力】的方向和運動方向一樣,我們衹是利用速度的分量來寫動能的【做功的能力】的方向而已。對不對?

其它的問題,下次再說。

58:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-26 16:01:57: [回應上一篇] ,本留言獲[]給賞金共 1 點
就算能量真的有方向性也不代表它就是個向量
物理量是向量$\Rightarrow $物理量有方向性
上面那個邏輯箭頭反過來可不成立,要被稱為向量,需要的條件更多。
就連電流這個常常說「由正電位流向負電位」的東西都不被當向量處理了。

其中一個向量的條件是各分量要滿足坐標變換的規則,一個坐標變換的例子是旋轉。
在兩個相差一個角度的坐標系之間轉換分量的方法為:
(此圖來自於天下文化出版的費曼物理學講義I,第二卷)
(此圖來自Griffiths電磁學的第四版)

用這個條件去分析動能,並且用你要求的修正法來表示分量,分析如下:

能量可以專注在它「表示做功的能力」這件事情上就好,朝哪方向做功可以用別的物理量來說明
根本沒必要硬是用能量來表示物理系統的各種資訊

59:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-26 22:44:02: [回應上一篇]
很好的觀點啊。的確,到目前爲止所有的物理基礎定律都具有旋轉不變性。給您賞金。
但是您的結論說【...,因此前提有誤,即動能不是向量】似乎需要縮小範圍【...,因此前提有誤,即動能不是理想的物理向量】。因爲衹要具有大小和方向的量就是一個向量。
我昨天還發現,電磁波必須波動所以不能夠用磁場去代表電磁波。最多衹能夠用【動磁場】去趨近。


60:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-27 14:14:34: [回應上一篇] ,本留言獲[]給賞金共 1 點

Quote:

在 2016-06-26 22:44:02, John Huang 寫了:
但是您的結論說【...,因此前提有誤,即動能不是向量】似乎需要縮小範圍【...,因此前提有誤,即動能不是理想的物理向量】。因爲衹要具有大小和方向的量就是一個向量。

根本就不是!向量的定義不只是有大小和方向就可以了。
我在58樓貼的那張Griffiths電磁學的圖就是在推導向量在坐標旋轉的情況下,各個分量該怎麼樣變換。
他用來推導的向量可沒有限定要是「物理向量」
只要是向量,可以用一個有長度的箭頭來表示,它就必須滿足旋轉的變換規則。
不滿足這種規則的物理量就不是向量!數學上沒有「不滿足旋轉變換規則的向量」這種東西!

把動能當作純量,就能讓動能滿足旋轉不變性。
為了「動能是向量」放棄了對物理定律來說更重要的「旋轉不變性」,這樣值得?
不管是朝哪個方向作功還是能量朝哪個方向流動,都可以用別的物理量去表示。
你到底是為了什麼原因,寧可把旋轉不變性整個踢開也要用能量表示這些資訊?

Quote:
我昨天還發現,電磁波必須波動所以不能夠用磁場去代表電磁波。
最多衹能夠用【動磁場】去趨近。

我早在32樓跟34樓早就跟你提過了(ˊ_>ˋ)

61:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-27 22:14:00: [回應上一篇] ,本留言獲[]給賞金共 1 點
的確,向量的定義不衹是有大小和方向就可以了。謝謝糾正,給您賞金。在【向量空間】還沒有出現以前,【能量】在數學上的確不是一種向量。
但是既然實數的【能量】滿足【向量空間】8個公理的要求條件,【能量】已經可以是數學上向量空間的一個向量。
在物理上,能量和質量都是不容易定義的,它們是每一個物體最基本的兩種東西;可是,光子又好像沒有質量,而任何物體在絕對零度下可以衹有質量沒有能量。很可惜,能量不能滿足幾何空間媕Y向量的坐標旋轉不變特性;衹能在缐性空間媕Y當一個數學上的向量。
是的,您說過。但是,我得說服我自己,所以花了一些時間。


62:yoyophysicist榮譽點數20點(大學理工科系)張貼:2016-06-27 23:04:42: [回應上一篇]
好吧,我得承認我沒學過向量空間,在58樓跟60樓的觀點不精確......
因為這次的討論我多學到了一點東西,給你賞金在此向你表示謝意。

63:John Huang榮譽點數13點(大學理工科系)張貼:2016-06-28 00:16:47: [回應上一篇]
多謝。


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