设备百科网

当前位置:首页 > 文化  >  正文

磁场、电场等各种看不见的“场”是否算是物质?

场与物质的关系,取决于我们对物质的定义。如果是哲学意义的物质,其概念是外在的客观存在,那么场肯定是符合物质定义的。

然而,如果作为封闭的物理对象——物质又是与作为离散的物理背景——空间相对应的。而场是空间具体的分布形态,所以场又不同于物质,两者在形态上是截然不同的。

类似人类的早期没有意识到空气的存在,在经典力学时期及其之前的时期,人类也没有认识到存在着由不可再分的最小粒子——量子构成的量子空间。

经典力学时期的科学家‍们认为,物质是独立存在的个体,物质的存在状态及其运动是绝对自由的。因而,只要给予足够的能量,物体的运动速度是没有上限的。所以,经典力学是一个理想的一维物理理论。

然而,当人类的认识超出了宏观范围,进入到了高速领域、宇观领域和微观领域,作为物理背景的量子空间便显现出了它的存在,即产生出了空间效应。

比如,在高速时,物体的运动受到了空间的束缚,其运动的速度无法达到光速。这就好比赤脚划水运动,速度使水能够承载人体的重量。

比如,包括光子在内的所有物体的运动,都会受到大物质的影响,使物体的运动轨迹发生变化,即存在着光线弯曲现象。

比如,所有的微观粒子都具有波动性,不存在绝对静止的粒子,微观粒子的最低能量状态是具有一定的无规(热)运动。

上述三个例子,分别是从三个不同的角度(领域)来反映出量子空间的存在。于是,三个局部的唯象型理论都是二维的理论,物体的运动是由物体与量子空间相互作用的结果。狭义相对论、广义相对论和量子力学分别是上述三个不同领域关于量子空间效应的理论。

不过,由于这三个理论仅只是关于空间效应的初级理论,它们仅只是建立了关于空间效应(现象与实验)的外在联系,却没有提出具体的物理机制比如提出量子空间的存在,来获得统一的认识。

所以,科学家‍们利用场的概念来表示量子空间的分布,进而用不同的场来代表空间的不同分布,从而产生出不同的空间效应。

由于量子空间的存在,各种物理现象,在本质上,都是由于物体引起空间量子的不对称碰撞所产生的,即物体导致了量子空间的对称性破缺。

比如,物体的高速运动,会使其前后空间量子的碰撞变得不再对称,从而限制了物体运动速度的进一步提高。

比如,任何物体都会对外辐射☢️热能,因为物质仅只是由更为细小的粒子高速运动所形成的封闭体系。所以,每一个物体都会因辐射热能,使其临近的量子空间形成热的梯度分布,这就是引力场。

当两个物体同时存在时,两物体内外侧的量子空间是不对称的,它们内侧的温度会略高于外侧的温度,于是导致了空间量子碰撞的不对称。由此引起的量子空间压力差,就是我们熟知的万有引力。

比如,空间中充满着离散的量子,于是空间在量子间距的尺度内,会变得不再连续。类似花粉在水中的无规运动,微观粒子也会因其半径远小于量子之间的距离而感应到量子空间的不连续性,即受到了空间量子的不对称碰撞。

总之,物质与空间是有机统一的。由于物质的存在,会引起量子空间的不对称分布,从而反过来空间又会影响到物体的存在状态,使物体产生运动,以此来平衡量子空间的不对称。

为了形象地比喻量子空间的不对称分布,科学家们将空间的分布称为场。不同的空间分布,就形成了不同的场。因此,场不同于物质,但却可以与物质相互影响,共同形成了一个有机的统一体,即构成了我们的宇宙。

谢邀。本题涉及“场的本质与性质”,超出常规唯象方法,超越电动力学与量子电动力学。以下是笔者的一些探讨,仅供参考。



场,即真空场。场是造物的最基本物质。场与实体一样,也有质密与能密(½BH,½DE)。

电动力学,用假想的电场线与磁场线表征场的存在,用“场线的疏密与箭头”非常形象的描述了电场与磁场的强度。

但是,电动力学没有涉及电场与磁场的本质、电荷的发生机制,这是唯象物理的缺憾。

虽然规定,丝绸摩擦的玻璃棒带正电荷,毛皮摩擦的橡胶棒带负电荷。但没追究内在原因。

不难理解,任何物质之间的相互作用,不可能是亚原子间的裸接触,而只能是场接触

安德森云室实验:强悍的伽玛射线撞击铅板表面的负电子,发生反向偏转,变成了正电子。

可推:正电子,是反向旋转的负电子,包括反向自旋与反向进动。

电子或质子的光速自旋,产生静电场E=kQ/r²与电势能Ep=ke²/r并由自旋势能Ep=mc²所提供。即:ke²/r=mc²= 0.511MeV/c²。

电子或质子,在自旋轴向形成①南北两极、②磁偶极矩的条形磁铁、③固有自旋磁矩μB、④固有磁场或静磁场。

因自旋产生的电场与磁场,在原子核内空间表现为强核力,在原子内空间表现为电磁力,在原子外空间表现为万有引力。

电子的高速进动,与质子的低速震荡,合成一个谐振子,电磁辐射能被场吸收,就有了电磁场,被激发的若干场量子是一个光量子。

原子通常处于密度不变的稳定状态,这就意味着,电子与核子的电磁辐射能处于一个抗衡状态。

不妨假设在原子内部:真空场的负质量=亚原子的正质量。进而可计算场的质密与能密。

物理新视野,旨在建设性新思维,共同切磋物理/逻辑/双语的疑难问题。

因为电子是金属态氢离子的“磁力矩”互相切割产生的能量,是一种没有体积与质量的“电磁波”,所以把“磁场”看作物质是有根据的(至少磁力线切割的点不是真空)。

磁场里高速流动的物质转化为金属态氢离子,金属态氢离子的“磁力矩”相互切割聚合形成新元素的同时释放电磁波——能量;电磁波的传播离不开金属态氢离子“磁力矩”的共振,具有波粒二象性!



场的概念,最早由拉法基提出,发扬于麦克斯伟建立的经典电磁场理论。20世纪,基于狭义相对论与量子力学,提出了量子场论。



量子场论统一了原有的粒子和场两大概念。

量子场论认为,场是比粒子更基本的物质状态。场具有基态和激发态,而粒子就是场的激发态。

就像平静的水面,代表着一种场的基态,一旦受到外界其他能量的扰动就会激发出水花、水珠,这些水花、水珠就相当于是粒子。

随着20世纪物理学界的两次革命,相对论与量子力学成为了整个物理学世界的两大基石。相对论颠覆了旧有的绝对时空观,统治了宏观世界;量子力学颠覆了旧有的决定论,以概率论描述了微观世界。

随后在观测微粒子的运行时,物理学家发现粒子们似乎一直处于一种高速的运动状态。于是,将描述高速运动状态的狭义相对论与量子力学进行了统一,这就是量子场论。



在量子场论的思想下,世界万物皆源于场,整个世界就是由不同的场叠加形成的。这其中有三大基本场。 一是实物粒子场,也叫费米子场;二是媒介子场,也叫规范场;三是希格斯粒子场。

实物粒子场是描述构成这个世界所有摸得着看得见的实物粒子,包括山川、湖海、大地皆源于这些粒子。

媒介子场是描述这个世界的四大基础力是如何产生及作用的。这个场中的粒子包括:光子、胶子、W粒子、Z粒子以及还没有发现的引力子,它们都叫规范粒子。

希格斯粒子场,它主要是解决一些原本没有质量的粒子,如何生成质量的问题。简单来说,这个场就好像一个泥潭。与它发生相互作用的粒子进去之后,再出来就裹了一身泥,有了额外的质量。

以贝塔衰变为例,场与粒子的相互转变



上图是量子场论的,中子发生贝塔衰变的示意图。一条直线对应一种基本粒子场的基态,而当直线变得隆起,表明这个场受到了激发,生成了我们熟悉的粒子。

上图就是,中子场由激发态退激变成基态,释放的能量引起了质子场、电子场和中微子场的激发,所以生成了一个质子,一个电子和一个反中微子。

这就是量子场论描述的,基本粒子与场之间的转变关系。

根据量子场论,还能解释正反粒子如何溟灭,然后生成一个能量光子。而且如果我们把时间退回到宇宙大爆炸发生时不久,在温度大于10的15次方开尔文的时候,光子可以转换为质子和中子,以及各种粒子。

这就是宇宙之初,能量向物质的转换。

量子场论揭示的真空秘密。

真空,一般被描述成为没有任何实物粒子的理想空间,是一种纯净的空间状态。

所以说,在人们传统的认知中,真空代表着一无所有。 但随着大量的理论以及实验的出现,越来越多的科学家逐渐意识到真空也有一定的物理结构,是一种物理实在。

这其中最出名的就是“狄拉克之海”。狄拉克认为真空是由负能量的电子,均匀地堆积出来的一个空间。而现在量子场论在此基础上进行了更深一步的延展,认为真空就是各种场处于基态的一种状态。



这意味着什么?基态,代表的是一种能量的最低状态。 能量的最低状态,并不意味着没有能量。所以说,广袤的真空海,里面蕴藏着大量的能量,只是这种能量我们人类无法运用而已。如果把这种能量与熵的概念结合起来,可以理解为,真空里堆积着大量高熵能量。

而且这种能量已经被验证“卡西米尔力”的实验所证明。



在真空中,如果两个金属板的面积为1cm^2、相距为1μm,那么它们之间相互吸引的卡西米尔力约为10^−7N。

但理论与现实还是有不可逾越的差距。因为按量子场论估算,真空能量密度竟高达2×10103J/cm^3,而目前天文观测发现的真空能量密度仅为2×10−17J /cm^3,这差了120个数量级,即10的120次方。

这个巨大的误差,在物理学界目前没有一个被公认的回答(我之前写的宇宙波函数给出过一个解释)。

但真空具有能量,已经得到了公认,而宇宙中的所有粒子都在不停地与真空进行着能量交换。

总结

场就像是大海,孕育着无数的“粒子水珠”,这些水珠在大海面上不停地生成又不停地溟灭。 只有当这些生成出来的粒子,由于其他原因,相互结合在一起,才能形成我们现在可以看到的,宏观世界里的实在物质。

这就是量子场论,给出的场与粒子之间关系的解释。

物质包括实物和场,电场和磁场等各种看不见的力场也是物质。实物是由大量的粒子凝聚而成的,不然我们也感知不到。

物质的种类虽多,但它们有共性,那就是客观存在,并能够被观测到。物质存在的状态也是多种多样的,生活中常见的有固态、气态、液态、等离子态等。

普通人对物质的印象就是看得见摸得着,这是不准确的。宇宙中除了实物和场以外,目前还发现了暗物质和暗能量,暗物质和暗能量的本质还没搞清楚,但它们是切实存在的。

人类除了感性认知,还具有理性认知的能力。各种场态物质(主要包括电磁场、引力场等)不仅具有能量,还具有质量、动量等,我们虽然看不见摸不着,但我们却可以通过别的效应感知到它的存在。各类仪器仪表等工具不正是我们对自身感知能力的一种拓展吗?

受限于自身感知能力的不足,人肉眼虽然不能直接看到细胞,但我们却利用自己的聪明才智发明出显微镜,我们通过显微镜观察到了我们从前所看不到的新事物,对事物本质的认识也更加深刻。

以上纯属科学探索菌的个人观点,若有更多真知灼见,欢迎大家在评论区下方留言。一名自然科学爱好者,长期从事科普创作,欢迎关注。内容原创,未经授权请勿转载。您的点赞就是对我最大的支持。

谢邀,由于对"物质"一词的解释有多种多样,所以在探索物理问题时采用"物质"一词也是很不严谨的。其实更准确的,应当采用"质量"一词来代替"物质"一词。哪么由于质量之间存在着能差的反应而表现出能量的存在,因此这样在探索物理学的问题时便产生了一对概念,即质量与能量。哪么我们再来看看两者的特点,显然质量是一种不用作任何对比的客观存在,也就是说质量是可以独立存在的,当然有没有独立存在的质量源体哪又是另外一回事。由于能量是质量之间对比的产物,因此也可以看出没有质量的存在也就不会有能量的存在,如果将其再引深一步只有单个的质量体而无法形成对比的时候能量也是无法存在的。所以从两者的这些特性上看,能够独立存在的一定含有质量的存在,例如光,因为光脱离光源后是可以独立存在的,所以光是质量。而不能够独立存在的一定是能量,例如力或者场,由于力或者场离开了质量便不能够形成,所以力和场属于能量而不是质量。

目前物质的定义包括场。物质不只能看得见摸得着,还有两个关键点的确认:性质稳定容易再现。当然有的可以看得见摸得着的但性质不稳定也叫物质。

场十分符合这两个关键点:性质的稳定性非常高,电磁场虽然看不见,但十年前和十年后的场性质没什么变化,超级稳定。容易再现,电生磁,磁生电,什么时候需要都可以。

所以将场定义为物质没什么违和感!

严格意义上来说,已知的电磁场只是物质的基本属性,有电磁场存在肯定可以确认有物质存在,虽然有的还不能被人类认知。同样的基本属性还有质量以及共振,都是从属于物质而存在,脱离物质的上述存在并没有被发现过。

引申开来说,携带电磁场的是物质本身,传递电磁场的也应该是物质。太空的导电性和导磁性很微弱,但不是没有,所以空间本身是物质的,一定还有符合物质定义但目前未知的物质结构存在于渺茫的空间中。

物理学中的三大场:引力场、电场、磁场,本质上这些场都算是物质场,都具有能量和动量,是物质存在的另一种形式,比较抽象,但对于当初科学家进行研究时确实非常有效。

科学史上第一个将场引入到物理学中的是大名鼎鼎的迈克尔·法拉第,他的成就彻底改变了以后人类文明的走向,同时他的理论对于麦克斯韦之后的成就有着很大的启发作用。1837年法拉第引入了电场与磁场的概念,引入电力线、磁力线,电力线代表静电场的相互作用,磁力线代表磁场的相互作用。

一切物质都可以说是场,因为构成物质的基本粒子都只是场的激发,希格斯玻色子只是希格斯场的振动,某些基本粒子的质量因为与希格斯场的相互作用而获得。

个人浅见,欢迎评论

对此你们有什么看法呢?欢迎在下方留言探讨。我是科幻船坞,感谢大家的阅读与关注

本文图片来自于网络,侵删

宇宙当中万物都是物质构成的,所以磁场电场也是物质,但组成物质的颗粒微小,所以看不到。

人的眼睛是分子构成,只能看到分子构成的物质,比分子粒子小的构成的物质就看不到了,比如磁\场,电场,还有更微观物质构成物,生命人都看不到,如神,鬼,构成他们身体的颗粒非常微小,所以人的眼晴看不到,因为组成他们的物质颗粒特别微小,所以借助工具也看不到。并且人的身体,粒子之间有很大空隙,要有那样的放大镜,把人放到相当大,就看到人的身体是松散的。有的微观生命可通过人体穿梭行走,人却无知觉。

电场磁场其实是由光子组成的,这些光子和我们的可见光不一样。电磁场还是属于物质的范畴,电磁力的本质就是交换光子。光子的波动性和粒子性相当,物质都有波动性,波动程度不同而已,能量都有粒子性,粒子程度不同而已,而光恰恰是处于波动性和粒子性程度都比较明显的一类量子。而宇宙中真正的量子场是充满整个我们认为的真空。量子场的膨胀带动我们所谓的可见物质的膨胀,我们所谓的全部可见物质就组成了我们的宇宙。

上一篇:下联:远山高处暮云低,上联如何对?
下一篇:退休工资和在职工资同时发应该退哪个?

猜你喜欢


如何使用电热锅才不容易被烧坏?

如何使用电热锅才不容易被烧坏?

一、使用电热锅,要掌握好火候,火候一到立即切断电源,以防温度过高烧坏发热元件或锅体。自动电热锅应根据火候将温度调节钮旋到适中位置;二、使用电热锅时,不能湿手操作,更不要一只手拿金属把的锅铲炒菜,另一只手去开水龙头,以防电热锅漏电而造成触电事故;三、锅内有污迹时,不能用金属锅铲处理...

家居 2020-10-13 10:21:33 电热锅,烧坏,开关,会不会 852
当前背景下,如何看待12月26日乐视电视新品发布会发布的10余款新产品?

当前背景下,如何看待12月26日乐视电视新品发布会发布的10余款新产品?

感谢邀请。这次发布电视的已经是姓孙(宏斌)的新乐视,而非姓(跃亭)的老乐视了。乐视电视此前的责任公司主体是乐视致新,如今在孙宏斌的整合之下,改名新乐视智家,管理层也基本换血。孙宏斌在接手乐视之后,认为文娱(影视、视频等)、电视业务是看好的,而汽车、手机则意兴阑珊。在今天的发布会上...

数码 2020-10-20 09:20:09 余款,乐视电视,乐视,新品,数码 396
江南春写出了江南怎样的特点 江南春这首诗的写作特点

江南春写出了江南怎样的特点 江南春这首诗的写作特点

“江南春”写出了江南春天的哪些特点?这首诗的前两句抓住了黄莺、红花、绿叶、水乡、山城、酒旗、春风等七种景致,描绘了江南春天的特色。《江南春》是唐代杜牧的一首诗。这首诗不仅描绘了江南美丽的春色,还再现了江南多雾多雨的阳台风光,使江南风光更加神奇和扑朔迷离...

文化 2020-11-20 11:27:17 江南春,江南,杜牧,诗歌 198
星空轨迹图 现在很多摄影师喜欢拍星轨,是怎么拍出来的

星空轨迹图 现在很多摄影师喜欢拍星轨,是怎么拍出来的

35定焦镜头可以用来拍银河吗?怎么拍比较好?35定是一个素质比较好的镜头,可以用大光圈拍银河,但是取景范围受限制,有些条件下可以用接片解决这个问题。如果空间比较狭小的话,建议用超广角镜头拍摄。夏季拍摄星空有哪些技巧,国内有没有好的拍摄地推荐?器材用佳能5D316-35mmF2.8镜头,三脚架必备...

科技 2020-11-10 17:30:15 定焦镜头,佳能镜头,超广角镜头,镜头选择,摄影,夏季星空,5d3,手动对焦 681
量子纠缠实验怎么做 量子力学十大经典实验

量子纠缠实验怎么做 量子力学十大经典实验

量子纠缠都有哪些实验?能说下具体的实验步骤吗?这个问题太专业了,所以我不得不在书中分享截图:物理的两个量子纠缠的实验怎么做的,都相隔十万光年他怎么做?量子纠缠是一种量子力学现象,它被定义为复合系统(包含两个以上成员系统)中的一种特殊量子态...

科技 2020-11-20 17:07:25 量子纠缠,量子,科学 805
杨铁心没死,他后面有没有去找过妻儿,为什么不找旧友帮忙?

杨铁心没死,他后面有没有去找过妻儿,为什么不找旧友帮忙?

杨铁心如果知道这群血洗牛家村的官兵,是冲着妻子包惜弱而来,就会知道包惜弱不会死,那么天涯海角也会去找妻儿!先说一下跛子曲三,他是黄药师弟子曲灵风,郭啸天与杨天心经常去他的酒馆喝酒,也见识过他高超的功夫。但曲三在官兵血洗牛家村之前已经死了(他去宫中盗字画没有脱身,壁上给黄药师留有遗...

文化 2020-10-13 17:05:52 杨铁心,旧友,妻儿,丘处机 298
外星人是人类进化 其实人类才是外星人

外星人是人类进化 其实人类才是外星人

外星人有可能是人类进化的吗?霍金前段时间说过,人类只是外星人的实验体,这是非常不完美的。这可以称之为失败的作品,而这部作品有许多不完美之处,最终可能走向毁灭。第二,一些专家说,人类在受到外星技术的干涉之后,已经变成了现在的样子...

科技 2020-11-24 16:21:45 外星人,宇宙起源,人类的进化 260
怎样继承发扬传统文化 中国传统文化应该怎样继承和发展?

怎样继承发扬传统文化 中国传统文化应该怎样继承和发展?

中国传统文化应该怎样继承和发展?顺其自然,你就能继承和发展。如果你想带花,你就活不下去了。让自然的大浪把真金洗得更金光闪闪。时间是检验真理的唯一标准。传统文化该如何传承下去?主席,我个人认为是这样。时代在前进,社会在发展...

文化 2020-11-17 17:56:30 文化,艺术 992