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电磁波,磁场,辐射,红外线,紫外线等等是什么东西?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/15 02:45:36
电磁波,磁场,辐射,红外线,紫外线等等是什么东西?
这些所谓的波,场,线等等,从物质的微观角度来讲到底是什么东西?由什么物质构成,怎么产生的,怎么对其他的物质产生作用?
目前对这些问题并没有一个终极的解释,如果有,那么物理的大一统理论也就完全建立起来了.
vibobovi 网友的回答是正确的,但是也不是最终答案.
我对量子物理几乎不懂,所以尝试着从经典物理的角度来解释你的问题,也希望尽量能把问题解释的通俗点,可能跟准确的物理理论会有偏差:
所有的电磁波,磁场,辐射,红外线,紫外线其实都是电磁场效应的体现.所谓电磁场,其实就是电流产生磁场,而变化的电流在磁场中产生感应电动势,这个感应电动势所产生的电流由产生磁场,.依次下去(这些都是中学就学过的法拉第电磁感应定律,相信你能够理解.其实从相对论上说,电效应和磁效应在本质上也是一致的,从一种参考系中我们看到的是磁效应,在另外一个参考系中是电效应,他们本质上是一种东西),这种永不停止的互动效应以光速在空间里面传递开来,像水波一样,随着时间一波一波的向无穷远的地方推进,这就是电磁场.
那么电磁场是不是一种物质呢?以波粒二象性的观点来看,它本质上就是一种物质(光子).但是从我们普通大众能够理解的角度来讲,它并不是物质,而是一种能量的传递方式.就像是池塘里面的水波,它可以通过波动把能量传递到更远的地方,但是我们并不能说水波是一种物质(水是水,波是波,电磁场也和这种水波类似,而且更不一样的地方是,水波的能量传递需要有物质实体,也就是水作为支撑;而电磁场的能量传递,是可以依靠它自身的电磁变换一环一环的向远方传递的.所以电磁场可以在真空里面进行传播.
我们中学物理课本里面说电磁场也是一种物质,其实这是一种语焉不详的说法.说实在的物理老师自己可能也没搞懂.而中学的唯物主义哲学更是害死人,言之凿凿说电磁场是物质,但是中学的哲学老师都是一些纯粹的教条主义者.
它们都是电磁场,电磁场不是物质(至少不是我们宏观世界里面所能理解的物质,当然从相对论以及波粒二象性的角度来说,一切物质本质上都是能量呵呵),而是一种能量的传递方式.
接下来说宇宙大爆炸的奇点问题,现在的物理界都普遍认同宇宙是从一个奇点爆炸膨胀而来的,而且目前仍在膨胀中.但是如你所说的,这个点周围是什么?这是没法解答的.因为所谓这个点,就是宇宙的全部,也就是我们所能了解的整个世界的全部,谈论不属于这个世界的东西,是没有意义的.
你也许还会疑惑,比如:这个点到底有多小,甚至这个点就是从什么更远的历史发展过来的?根据不确定性原理,我们也是无法解答这些问题的.因为不确定性原理的引申结果告诉我们能量变化和时间变化的乘积不能小于一个最小常数,具体是什么我也忘记了,跟量子力学里面的最小能量有关系.但是这个结果告诉我们的实际意义就是:在越短的时间内,能量的不确定性就越大.所以我们没法搞清楚在宇宙爆炸的那一刹那,到底发生了多少事情.因为时间尺度也已经足够小,我们也无法搞清楚再往前的“时间”内,到底发生过什么历史.而这个所谓的“时间”,对我们来说,也是没有意义的.
说实话对这些问题,我也是一知半解,目前正在阅读费曼物理希望能稍微明白点道道.但是希望上面的解释能给你提供一些线索.