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[困惑，请教，讨论] 电磁“辐射场”的观测值，依赖参照系吗？ 

要点：

某些磁场、电磁波，或者说它们的的观测值，会依赖参照系/坐标系吗？

   还是在 2008-11-12 上午南开大学“高等学校青年骨干教师高级研修班”大会发言里公开提到的2个疑问。进一步求教、思考中。

一、[困惑，请教，讨论] 电磁“辐射场”的观测值，依赖参照系吗？

   在宏观世界里，加速运动的带电粒子，通常会向外辐射电磁波。

   在静止系，可以观测到磁场、辐射场。

   在一个与该电荷相对静止的参照系里，也能观测到这些加速度引起的“磁场”、“辐射场”吗？

图1  与加速运动电荷相对静止的观测值，辐射场可否被观察到？

   在图1里，宏观点电荷Q的速度v，加速度a。

二、判定实验原理：电磁“辐射场”的观测值，依赖参照系吗？

2.1  直线加速器

   在直线加速器里，非相对论速度下加速的两个宏观点电荷Q，其运动轨迹是怎样的？可对照图1。

2.2  一个判定实验原理图

图2  宏观点电荷Q 的磁场、辐射场，能被A观察到吗？

   在图2里，宏观点电荷Q与观测者A，对于静止系都在以ω做匀速转动，且半径相同。

   宏观点电荷Q的磁场、辐射场，能被A观察到吗？

   不妨假设用“理想齿轮”传动：一个驱动轮（主动轮），同时带动两个相同的从动轮。这两个从动轮带动图2里的圆盘旋转。

三、思想实验，当然也可以改进成判定实验

   在上面图2里，宏观点电荷Q与观测者A，只留一个以ω做匀速转动，另一个静止。

3.1  宏观点电荷Q匀速转动，观测者A静止

图3  宏观点电荷Q 匀速转动，观察者A静止

   这个情况下，观测者A能观察到宏观点电荷Q的磁场、辐射场。这是经典经典电磁理论的结论。

3.2  宏观点电荷Q静止，观测者A匀速转动

图4  宏观点电荷Q 静止，观察者A匀速转动

   这个情况下，观测者A也能够观察到宏观点电荷Q的磁场、辐射场吗？

   宏观点电荷Q的辐射场，到底是对谁加速运动产生的？

   特别是，当假定两个圆盘之间的空间距离较远，准稳场衰减到很低的情况下。

图5  中国大百科全书词条“电磁辐射/electromagnetic radiation”截图

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=141110&Type=bkzyb&SubID=61961

   马赫原理（Mach's Principle）会给出怎样的观点？                                     

   再次附上 2008-11-12 上午南开大学“高等学校青年骨干教师高级研修班”大会发言里，公开提到的困惑。相关内容截图如下：

图6  2008-11-12 上午南开大学“高等学校青年骨干教师高级研修班”大会发言截图

参考资料：

[1] 2022-12-23，电磁质量/electromagnetic mass/陈熙谋，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=144767&Type=bkzyb&SubID=61955

   带电粒子由于携带着自场，所表现出的惯性（质量）要比带电粒子原先的惯性（裸质量）更大的现象。

   一般带电粒子产生的电磁场中，有一部分场隶属于带电粒子，称为带电粒子的自场；而另一部分场是脱离粒子向外辐射的，称为辐射场。辐射场带走能量和动量，使粒子的能量和动量逐渐衰减，这表明粒子的运动受到某种阻碍作用，这种阻碍作用是因辐射引起的，称为辐射阻尼

[2] 2023-03-30，电磁辐射/electromagnetic radiation/徐在新，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=141110&Type=bkzyb&SubID=61961

   振荡的电荷或电流系统以及任意加速运动的带电粒子向外辐射电磁波的过程。如天线辐射、原子和原子核辐射、电子的回旋辐射和轫致辐射等。

   在靠近辐射源的区域，准稳场较强，电场或磁场有不等于零的径向分量，场强随距离的变化依赖于源的分布，且其值随距离的变化正比于1/r²。在远离辐射源的区域，电场和磁场强度均与径矢垂直，且与1/r成正比，电磁能量和电磁动量都沿着径矢方向流动，其值与1/r²成正比，这部分交变电磁场称为辐射场。

[3] 2023-07-21，加速器/accelerator/党云博，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=153442&Type=bkzyb&SubID=140582

   直线加速器：带电粒子在直线中加速，运行到加速器的末端。

[4] 环球物理，薛德堡，2022-11-06，【物理科普】磁场仅仅是一种相对论效应吗？

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5ODMwOTExNA==&mid=2662047553&idx=4&sn=0e88d426645b99e41e716bce1559d467&chksm=8bccb9d4bcbb30c24215d421c654e46fc85aaca44fcd530b5c4d1c5bd8e85dca24c2dd7e0890&scene=27

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_20661652

[5] 曹则贤. 物理学咬文嚼字之六十六 参照系?坐标系! [J]. 物理, 2014, 43(11): 767-772.

https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-WLZZ201411014.htm

[6] 2022-06-08，马赫，E./Mach, Ernst/董光璧，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=136846&Type=bkzyb&SubID=61860

   其中《力学史评》这部著作几乎传遍世界，对物理学的发展产生了深刻的影响。马赫在这部书中，从经验论的观点对力学概念和原理作了历史性的考察。他在书中对I.牛顿的绝对时间、绝对空间的批判以及对惯性的理解，是极有启发性的思想，但在当时并没有引起物理学家足够的重视。这个思想对A.爱因斯坦建立广义相对论起过积极的作用，后来爱因斯坦把他的这一思想称为马赫原理。

            
相关链接：

[1] 2023-07-20，[讨论] 电磁学的实验再检验（4）：电磁波依赖坐标系判定实验原理

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396060.html

[2] 2023-07-15，[求助] 电磁学的实验再检验（3）：电磁波依赖坐标系实验

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395495.html

[3] 2023-02-15，[专业微信群贴出] “静止”的宏观点电荷会激发出磁场，并发射出电磁波吗？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1376384.html

[4] 2019-07-02，记忆：南开大学2008年《科学素质教育课程骨干教师高级研修班》

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1187783.html

[5] 2019-03-02，[悖论] TA能发现这个电磁波吗？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1165197.html

[6] 2018-8-28，关于电磁场“场”概念的局限性、电荷能量的偶感

http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1131501.html

[7] 2016-10-13，[讨论] 电磁学（物理学）的基础：磁场的起因

http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1008502.html

[8] 2015-09-06，rainsnow 老师：我的担忧并没有消失！！

http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-918874.html

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