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麦克斯韦电磁波方程违背了法拉第电磁感应定律 赵金明 摘要：无线电波是靠天线与地面构成的开放电容发射出去的。给平板电容器充放电，极板间的电流就是位移电流，极板上的电压与电流之间存在90°的相位差（时间差）；电压的物理意义反映着电磁波的电场，位移电流的物理意义反映着电磁波的磁场，电场与磁场之间源本就存在着90°的相位差，相当于光子运动1/4波长的时间差。而麦克斯韦导出的电磁波却是电场和磁场同相位的正弦平面波，我们只要给其磁场方程加负号求导数，就会知道麦氏的电场方程违背了法拉第电磁感应定律。 关键词：稳恒电流磁场（无速率变化磁场）；涡旋磁场（有速率变化磁场）；法拉第定律；感生电场。 1 从牛顿、莱布尼兹到麦克斯韦，传统的经典理论一直认为：“一切自然过程都是连续的”、“自然界不作跃变”。1900年，普朗克推导出的热辐射理论公式与实验数据精确地吻合。为了阐明他这一新公式的真正物理意义，普朗克作出了“孤注一掷的行动”：放弃了经典物理的传统连续概念，而认为振子能量是分立的，在辐辐过程中振子能量的变化是不连续的，发射和吸收能量的方式是一份一份的“能量子”。“能量子”，后来被爱因斯坦称为“光量子”；之后，又被学者们统称为“光子”。由此，普朗克获得了1918年度的诺贝尔物理学奖，成为了量子理论的奠基人。 1905年3月18日，爱因斯坦在德国《物理学年鉴》第17卷上发表《有关光的产生和转换的一个试探性观点》一文，“在我看来，如果假定光的能量不连续地分布于空间的话，那么我们就可以更好地理解黑体辐射、光致发光、紫外线产生阴极射线以及其他涉及光的发射与转换的现象的各种观测结果。根据这种假设，从一点发出的光线传播时，在不断扩大的空间范围内能量不是连续分布的，而是由一个数目有限于空间的能量量子所组成，它们在运动中并不瓦解，并且只能整个地被吸收或发射。”这就是说，不仅电磁场与腔壁振子交换能量时具有量子性，而且这电磁场本身就具有量子性。 后来，美国著名科学家A·H·康普顿于1923年在研究X射线照射轻靶时，发现散射光中出现了大于入射光线波长的成分，即所谓康普顿效应。他认为只有用粒子——光子概念才能很好地作出理论解释。康普顿效应表明光子与电子的碰撞过程遵守动量守恒和能量守恒定律。 爱因斯坦所提出的“光量子”究竟是什么？这个问题爱因斯坦本人在他暮年时期明确地表示，他自己也说不清光量子到底是什么：“整整50年有意识的思考，还没有使我更接近‘光量子是什么？’的答案”。 笔者抛弃了麦克斯韦导出的两个电磁场波动方程中的那个电场方程式，根据法拉第电磁感应定律，而对另一个磁场方程式加负号求导数，也就得到了一个不同于麦克斯韦电场方程式的新方程；进而，初步揭开了光子电磁场的量子性，实现了电磁力与万有引力的统一（文章一稿《电磁波与万有引力——沈阳怪坡现象理论新见》发表于《重庆大学学报》2008年5月第31卷增刊；二稿《电磁波与万有引力》发表于《科学之友》学术版2008年4月）。 |
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