电磁场场速力学效应的一种探索

刘朝建

摘 要：本文在借鉴洛伦兹推迟解的基础上，就场速对物体相互作用力学效应的影响进行了探索，以电磁场为例，提出了以场速的力学效应为基础的非恒穏静电磁场理论，以光速恒定为基础的电磁波及光的多普勒效应，麦克斯韦方程组的多普勒效应。

关键词：推迟解；场速；光速恒定；多普勒效应

中图分类号：O412.3

1 绪言

在经典物理学中，无论是引力场还是静电磁场都是恒穏场和保守场，在引力场还是静电磁场内，物体沿任何闭合路径运动，其动能和势能将保持不变，系统的机械能保持恒定，然而，这个理论无论从理论上，还是从实验的角度都存在局限性。我们以经典的静电磁场理论为例，经典的静电磁场理论并没有考虑电磁场的传播速度对电磁场作用的影响，电磁场存在传播速度表明电磁场作用存在时间上的滞后，而现有的经典静电磁场理论并没有考虑电磁场滞后所带来力学效应。而在电学实验中，带电体在静电磁场运动，其系统机械能并不是保持守恒，而是在不断地向外辐射能量，而且其辐射的能量随带电体的运动越接近光速越大，即存在韧致辐射和同步辐射。韧致辐射和同步辐射存在表明一个更为完善的静电磁场理论应该包含场速以及物体相对运动所带来的力学效应。现代物理学对这个问题的处理存在两种基本思路，一个是狭义相對论，狭义相对论以光速为基准构建了洛伦兹变换，再以洛伦兹变换为基础，建立了相对论电磁场理论，在相对论电磁场理论中，带电体在静电磁场运动越接近光速，电磁场作用越大。而另一个思路是洛伦兹推迟解，而本文则是在继承洛伦兹推迟解的思路上，对电磁场场速的力学效应进行了新的探索。

2 以场速力学效应为基础的非恒稳静电磁场理论

2.1 以场速力学效应为基础的非恒稳静电场理论

对于带电动体在匀强静电场的运动，可以分三种情形：带电动体沿匀强静电场径向，即电力线方向运动；沿匀强静电场切向，即垂直于电力线方向运动；沿匀强静电场既有径向又有切向方向运动分别考虑电场传播速度所引起的电场作用滞后的力学效应。

2.1.1带电动体沿匀强静电场径向，即电力线方向运动时

5 总结

本文在借鉴洛伦兹推迟解的基础上对电磁场传播速度引起的滞后效应对电磁场作用的影响进行了探索，在光速恒定基础上，对光以及麦克斯韦的多普勒效应进行了探索，得到电磁场的传播系数，本文的探索希望有助于加深对电磁场理论方面的理解和认识。

参考文献：

[1]程守洙，江之永.普通物理学，高等教育出版社.

[2]高政祥.原子和亚原子物理学，北京大学出版社.

[3]彭恒武，徐锡申.理论物理基础，北京大学出版社.