杨正瓴
[博文,网址,汇总] 电磁学的实验再检验 (关联:麦克斯韦电磁场方程,经典电磁学实验,实体的物理实验)
2025-1-13 08:24
阅读:402

[博文,网址,汇总] 电磁学的实验再检验

(关联:麦克斯韦电磁场方程,

经典电磁学实验,实体的物理实验)

                        

              

   “实验是自然科学的基础,理论如果没有实验的证明,就没有意义。当实验推翻了理论以后,才可能得到新的理论。而理论是不可能推翻实验的。过去400年,我们对物质基本结构的了解,大都来自于实验物理。”

丁肇中. 与中国科学家合作的40年[J]. 现代物理知识, 2020, 32(1): 55-63.

http://mp.ihep.ac.cn/cn/article/id/12379

中国新闻周刊,霍思伊,2023-05-29,87岁丁肇中:科学就是多数服从少数

http://www.inewsweek.cn/people/2023-05-29/18654.shtml

                        

   麦克斯韦方程组(Maxwell's equations)是描述电磁场性质和运动规律的一组方程。1864年由J.C.麦克斯韦在前人工作的基础上总结出来的。后经H.R.赫兹、O.亥维赛和H.A.洛伦兹等人整理,才得出现今比较对称的形式。

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=141120&Type=bkzyb&SubID=61956

                        

   经典电磁学的基本实验定律,有:

   (1)库仑定律,

   (2)毕奥-萨伐尔定律,

   (3)欧姆定律,

   (4)法拉第电磁感应定律,

   ……

                        

一、实体的物理实验再检验”:具体内容类

[1] 2024-10-28 22:49,[请教,建议] 电磁学的实验再检验(20):两根载流平行导线之间的磁力大小,与电流方向、导线材料等的关系

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1457415.html

                        

[2] 2024-08-15 22:42,[请教,讨论] 电磁学的实验再检验(19):在外太空进行光子性质实验测试

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1446710.html

                        

[3] 2024-08-07 22:32,[请教,讨论] 电磁学的实验再检验(18):“真空中单向光速”的直接测量(一)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1445525.html

                        

[4] 2024-08-05 22:49,[请教,讨论] 电磁学的实验再检验(17):“真空中单向光速不变”可以直接测量吗?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1445222.html

                        

[5] 2024-06-23 22:49,[请教,讨论] 电磁学的实验再检验(16):无定向秤( astatic balance )的系统误差是多少?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1439428.html

                        

[6] 2024-06-16 22:49,[请教,讨论] 电磁学的实验再检验(15):光压与“电磁波的刚性”

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1438456.html

                        

[7] 2024-05-22 22:43,[请教,讨论] 电磁学的实验再检验(14):判定实验原理(2):电场强度 E 是矢量吗?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1435208.html

                        

[8] 2024-05-21 22:49,[请教,讨论] 电磁学的实验再检验(13):判定实验原理(1):磁感应强度 B 是矢量吗?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1435062.html

                        

[9] 2024-05-14 22:49,[请教,讨论] 电磁学的实验再检验(12):为什么要“最直接”地再测量?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1434112.html

                        

[10] 2024-02-07 15:13,[求助] 电磁学的实验再检验(11):电磁相互作用依赖参照系吗?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1420950.html

                        

[11] 2023-07-27 18:01,[阶段小总结,要点,小结] “电磁学的实验再检验”相关博文要点

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396886.html

                        

[12] 2023-07-26 17:10,[讨论] 电磁学的实验再检验(10):“磁力线 magnetic force line”本身带有记号(ID)吗?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396755.html

                        

[13] 2023-07-25 17:49,[讨论] 电磁学的实验再检验(9):三根平行载流导线之间的电磁力

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396605.html

                        

[14] 2023-07-24 17:49,[讨论] 电磁学的实验再检验(8):静止的电场、引力场之间是否存在相互作用?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396488.html

                        

[15] 2023-07-23 21:49,[讨论] 电磁学的实验再检验(7):电磁波的刚性(关联“光压”)

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396376.html

                        

[16] 2023-07-22 18:18,[请教] 电磁学的实验再检验(6):“电力线 electric field lines”本身带有记号(ID)吗?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396267.html

                        

[17] 2023-07-21 17:47,[呼吁] 电磁学的实验再检验(5):静电力(库仑定律)扭秤法的高精度再检验

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1396160.html

                        

[18] 2023-07-20 18:16,[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

                        

[19] 2023-07-15 22:44,[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

                        

[20] 2023-07-14 22:29,[最主流] 电磁学的实验再检验(2):平行载流导线之间的电磁力

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395383.html

                        

[21] 2023-07-13 16:28,[最主流] 电磁学的实验再检验(1):坡印廷矢量(Poynting vector)只是一种数学抽象?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395225.html

                        

[22] 2023-07-14 01:22,“电磁学的实验再检验”:经典电磁学实验当代再检验的起因、意义要点

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1395251.html

                        

                        

二、已经完成的初步实体物理实验再检验”:否证费曼的电容器充电理论解释

[1] 2023-10-26 22:44,[最主流,实体的物理实验波形] “费曼电容器充电”的电压波形观察

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1407363.html

                        

[2] 2024-10-26 22:49,[最主流,实体的物理实验波形] “费曼电容器充电”的电压波形观察一周年

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1457117.html

                        

[3] 2023-07-28 17:45,[重复就是力量] 判定实验:“费曼电容器充电”与“坡印廷矢量 Poynting vector”

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1397039.html

                        

                        

三、实体的物理实验再检验”:相关的担心与疑问

[1] 2024-09-25 22:41,[打听] 测量电子半径的物理实验方法都有哪些?实验结果有没有别的解释?

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1452674.html

                        

[2] 2024-08-30 22:41,[物理,实验,打听] 李政道老师“测量μ子到正负电子衰变的分支比”的原始数据和图片

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1448940.html

                        

[3] 2024-09-15 22:33,[物理,实验,打听] 费曼老师“Millikan oil-drop experiment 密立根油滴实验”的原始数据和图片

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1451305.html

                        

[4] 2024-07-16 22:41,[讨论,随感] 一两个物理实验,不足以肯定一个物理理论

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1442549.html

                        

[5] 2024-07-15 22:49,[笔记,随感] 物理理论与物理实验

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1442409.html

                        

[6] 2019-07-02 16:11,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

                        

                        

中国科学院《科学智慧火花》贴出的帖子

已经通过“同行评议”的相关内容:

                        

[1] 2024-12-22 05:15,采用“电光效应”的单向光速测量物理实验方案

https://idea.cas.cn/zhhh/sxwlhxytw/wlx/info/2024/551623.html

                        

[2] 2024-09-29 00:10,用直接碰撞等来测量电子半径与结构的建议

https://idea.cas.cn/zhhh/sxwlhxytw/wlx/info/2024/551083.html

                        

[3] 2024-09-27 21:28,斐索齿轮法与脉冲光:单向光速测量的可能性

https://idea.cas.cn/zhhh/sxwlhxytw/wlx/info/2024/551076.html

                        

[4] 2020-10-14 20:59,建议我国进行“半电路、半电磁场”集成电路的研制

https://idea.cas.cn/zhhh/gcjskxygjs/gcjskxygjs_dzyxx/info/2020/521171.html

                        

[5] 2019-04-06 22:14,“半电路、半电磁场”的集成电路设计构想

https://idea.cas.cn/zhhh/gcjskxygjs/gcjskxygjs_dzyxx/info/2019/514804.html

                        

[6] 2012-04-12 10:46,SI基本单位中安培定义的两种可能缺陷

https://idea.cas.cn/zhhh/sxwlhxytw/wlx/info/2012/483154.html

                        

                                  

          

参考资料:

[1] 2022-06-04,库仑定律/Coulomb's law/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=31176&Type=bkzyb&SubID=61925

[2] 2022-01-20,毕奥-萨伐尔定律/Biot-Savart law/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=31200&Type=bkzyb&SubID=61931

   恒定电流元激发磁场的基本规律。

   毕奥-萨伐尔定律是讨论恒定电流的磁场性质和计算其磁场分布的基础。根据这一定律可导出恒定磁场的两个基本定理:磁高斯定理和安培环路定理。毕奥-萨伐尔定律并不是直接的实验结果,原因是恒定电流元不可能孤立存在。

   这种由个别特殊实验导出的普遍规律的正确性,是靠由此得出的一切推论都与实验相符而得到确认的。

[3] 2023-11-09,毕奥-萨伐尔定律/Biot-Savart law/于歆杰,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=398554&Type=bkzyb&SubID=134099

   描述无限大真空中恒定电流产生磁场的定律。

   如果载流回路周围空间中有介质存在,介质的磁化将影响空间的磁场,此时,毕奥-萨伐尔定律失效。但从工程观点出发,除铁磁材料以外,其他介质的磁化效应很弱,常予忽略。因此,只要不存在铁磁材料,仍可应用毕奥-萨伐尔定律计算恒定电流产生的磁场。

[4] 2022-01-20,安培定律/Ampère's law/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=31201&Type=bkzyb&SubID=61931

   描述两个恒定电流元相互作用的规律。电磁学的基本规律之一。

   他进一步做了4个极为精巧的实验,得到电流相互作用力的一些结论:电流反向时产生的作用力也反向;电流元具有矢量的性质;作用在电流元上的力与电流元垂直;电流相互作用中几何线度(电流元的长度、相互距离等)增大相同倍数时作用力大小不变。

[5] 2023-10-10,超导/superconductivity/闻海虎,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=193730&Type=bkzyb&SubID=138164

   对于超导体,无论是先让它进入超导态再加磁场,还是加磁场后再让它进入超导态,超导体总是把磁力线排斥在体外。这是电导率无穷大的金属所不具备的性质。这种现象说明,超导体除了要满足麦克斯韦(Maxwell)理论限制之外,还有新的约束,即后来发现的伦敦规范。

[6] Vladimir I Arnol'd ((Arnold). On teaching mathematics [J]. Russian Mathematical Surveys, 1998, 53(1): 229-234.  Number 1, February 1998

doi:  10.1070/RM1998v053n01ABEH000005

https://iopscience.iop.org/article/10.1070/RM1998v053n01ABEH000005

https://iopscience.iop.org/article/10.1070/RM1998v053n01ABEH000005/pdf

[7] 科普中国,2021-12-31,抽象思维

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=334248

[8] 2022-01-20,安培/ampere/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=31272&Type=bkzyb&SubID=61954

   1946年,国际计量委员会(CIPM)提出定义为:在真空中,截面积可忽略的两根相距1米的平行而无限长的圆直导线内,通以等量恒定电流,导线间相互作用力在1米长度上为2×10-7牛时,则每根导线中的电流为1安培,又称绝对安培。1国际安培=0.999 85绝对安培。该定义经1948年第9届国际计量大会(CGPM)通过并沿用至今。实际上,定义中的两根“无限长”导线是无法实现的,根据电动力学原理,可以用作用力相似等效的两个线圈替代。

[9] 科学网,2018-11-16,国际计量大会重新定义“千克” 国际单位制迎来重要变革 [EB/OL]

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/11/420020.shtm

[10] 2024-01-06,国际单位制/International System of Units/李天初、高蔚、李进源,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=173451&Type=bkzyb&SubID=134060

[11] SI base unit: ampere (A), BIPM

https://www.bipm.org/en/si-base-units/ampere  

                        

[12] 2023-04-29,麦克斯韦方程组/Maxwell's equations/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=141120&Type=bkzyb&SubID=61956

[13] 2022-06-04,电磁学/electromagnetism/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=31138&Type=bkzyb&SubID=61923

   研究电荷静止或运动时产生的电磁现象以及物质电磁性质的学科。属于经典物理。

   主要包括静电场、恒磁场、电磁场、电路、物质的电磁性质和电磁效应。

[14] 2024-12-03,电磁场理论/theory of electromagnetic field/王先冲,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=186655&Type=bkzyb&SubID=80493

   研究电磁场中各物理量之间的关系及其空间分布和时间变化的理论。

[15] 2023-04-28,经典电动力学/classical electrodynamics/曹昌祺,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=141138&Type=bkzyb&SubID=61955

   电磁现象的经典的动力学理论。简称电动力学。

   麦克斯韦方程组

   电荷守恒定律

   洛伦兹力公式

   介质中的麦克斯韦方程组和介质的电磁性质

[16] 2023-05-30,尺度定律/scaling law/韦学勇、解克各,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=443266&Type=bkzyb&SubID=204772

   由于物质尺度超微化而引起力、热、光、电、磁及化学等固有属性的变化不同于传统现象的特定规律。

   ④电学。通过静电力驱动的设备在小尺度下趋向于高的比功率。然而由电磁驱动的设备在小尺度下呈现出低比功率,因此小型化机器设计更适合由静电力驱动而不是电磁力。

   ⑤磁学。大块的纯铁矫顽力约为80安/米。而当颗粒尺寸减小到2×10 微米以下时,其矫顽力可增加1000倍,若进一步减小其尺寸,大约小于6×10 微米时,其矫顽力反而降低到零,呈现出超顺磁性。利用磁性超微颗粒具有高矫顽力的特性,可制成高贮存密度的磁记录磁粉。

   

                       

                   

同组博文:

[1] 2025-01-04,电子学(1):硬件(晶体管、集成电路、等)相关博文目录

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1467362.html

                     

[2] 2025-01-04,电子学(2):“历史、人物”相关博文目录

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1467373.html

                     

[3] 2025-01-04,电子学(3):“教学、备课等”相关博文目录

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1467376.html

          

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