作者:韦有报(江苏省连云港市赣榆区青口镇),下面我们就来聊聊关于麦克斯韦电磁理论的基本论点?接下来我们就一起去了解一下吧!

麦克斯韦电磁理论的基本论点(麦克斯韦的电磁理论与无线电波的产生和传播)

麦克斯韦电磁理论的基本论点

作者:韦有报(江苏省连云港市赣榆区青口镇)

摘要:

十九世纪六十年代,英国的物理学家麦克斯韦在总结了前人研究电磁现象成果的基础上建立了一套完整的电磁理论,“电磁波”就是这一理论的“科学预见”。

那么麦克斯韦的电磁理论里主要有哪些内容呢?麦克斯韦的电磁理论是这样定义的:任何变化的电场都要在它周围的空间里产生磁场,任何变化的磁场都要在它周围的空间里产生电场。变化的电场和变化的磁场总是紧密地相互联系在一起,形成了一个不可分离的统一体,这个统一体就是“电磁场”,电磁场由它发生的区域向周围远方空间的传播就是“电磁波”。

那么麦克斯韦的电磁理论是否正确呢?纵观麦克斯韦的整篇电磁理论可以看出,他的电磁理论里主要有三个论点:

一、任何变化的电场都要在它的周围空间里产生磁场;

二、任何变化的磁场都要在它的周围空间里产生电场;

三、变化的电场和变化的磁场总是紧密地相互联系在一起,形成了一个不可分离的统一体,这个统一体就是“电磁场”,电磁场由它发生的区域向周围远方空间的传播就是“电磁波”。

根据我对麦克斯韦的电磁理论以及对当今电磁学领域里的一些电磁理论进行严密推理论证的结果可知:任何变化的电场要在它的周围空间里产生磁场,就得必须借助处于这个变化电场中的某种物质才能够实现,否则,变化的电场就万万不可能在它的周围空间里产生磁场;同样,任何变化的磁场要在它的周围空间里产生电场,也得必须借助处于这个变化磁场中的某种导电物质才能够实现,否则变化的磁场也是绝对不可能在它的周围空间里产生电场的。因此,麦克斯韦的电磁理论的第一个论点和第二个论点都是站不住脚的、都是错误的。

而麦克斯韦的电磁理论的第三个论点又是建立在他的电磁理论的第一个论点和第二个论点的理论基础之上的,所以说麦克斯韦的电磁理论的第三个论点必然也是错误的:在实际的整个宇宙空间里根本就不存在麦克斯韦所谓的“电磁场”。因此,在实际的宇宙空间里根本也就不存在麦克斯韦所谓的“电磁波”,所以说麦克斯韦的整篇电磁理论都是错误的。

在现在的宇宙空间里虽然没有麦克斯韦所谓的“电磁波”,但是却真实地存在着另外一种电波,这种电波就是由德国物理学家赫兹在实验室里研制出来的无线电波。那么这种无线电波的本质是什么呢?它又是如何产生和传播的呢?根据我的研究和推论结果可知:现在的宇宙空间里的无线电波实际上也是一种物质,它是由电场微粒(形成电场的物质微粒叫电场微粒)形成的一种物质波。那么无线电波又是如何产生和传播的呢?我们知道,要想产生无线电波,就得必须先利用振荡电路产生出高频震荡电流。然后再把这种高频振荡电流通过进一步的放大,最后通过发射天线发射出去,因而在发射天线的周围空间里也就产生了无线电波。形成无线电波的电场微粒在空间里是沿着直线做匀速直线运动的,当在空间里遇到障碍物的时候,它们就会发生反射、折射和衍射。由于无线电波是由电场微粒形成的,所以当无线电波靠近地面进行传播时,于是受到地磁场的吸引力就会发生弯曲而沿着地球的表面曲线前进。

关键词:麦克斯韦 电磁理论 电场 磁场 震荡电场

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十九世纪六十年代,英国的一位物理学家麦克斯韦在总结了前人研究电磁现象成果的基础上建立了一套完整的电磁理论。他的这套电磁理论使人们对电磁现象有了一个全新的认识和理解,“电磁波”就是这一理论的“科学预见”,直到现在,麦克斯韦的这套电磁理论仍然是无线电电子学的理论基础。

那么在麦克斯韦的电磁理论里到底有哪些具体内容呢?麦克斯韦的电磁理论是这样定义的:任何变化的电场都会在它的周围空间里产生磁场,震荡电场在它的周围空间里产生相同频率的震荡磁场;任何变化的磁场都会在它的周围空间里产生电场,振荡磁场在它的周围空间里产生相同频率的振荡电场。变化的电场和变化的磁场总是紧密地相互联系在一起,形成了一个不可分离的统一体,这个统一体就是“电磁场”,电磁场由它发生的区域向周围远方空间的传播就是“电磁波”。

麦克斯韦建立的这套电磁理论的根据又是什么呢?现在让我来剖析一下麦克斯韦的电磁理论。我们知道,如果在变化的磁场中放置一个闭合电路,那么在这个闭合电路里就会产生感生电流,这种现象就是由英国的物理学家法拉第发现的电磁感应现象。根据传统的电磁理论来讲,当电路里有电流时,就必定有促使导线中的自由电子作定向移动的电场。因此用传统的电磁理论还可以这样来描述电磁感应现象:如果在变化的磁场中放置一个闭合电路,那么沿着这个闭合电路就会产生电场。麦克斯韦把这种用场的观点来描述的电磁感应现象推广到不存在闭合电路的情形上来,他认为:变化的磁场能够在它的周围空间里产生电场。也就是说,只要磁场发生了变化,那么在这个磁场的周围空间里就要产生电场,跟是否有闭合电路无关。

麦克斯韦在创建它的电磁理论时还有一个根据。我们知道,交流电能够通过电容器,但是这并不是说有电荷在电容器里移动。经典的电磁理论是这样来分析交流电通过电容器时的过程和原理的:当交流电流到电容器的A(B)极板上时,电容器A(B)极板上的电荷就会逐渐增加;当电路里交流电的方向发生改变时,电容器A(B)极板上的电荷就会逐渐减少,B(A)极板上的电荷就会逐渐增加。随着电路里交流电的方向不断发生改变,所以电容器里两个极板上的电荷就会不断地增加或者减少,电容器里的电场也就发生了变化。所以当电路里有交变电流的时候,电容器里虽然没有移动的电荷,但是却存在着变化的电场。因此,传统的电磁理论认为交流电能够通过电容器,实际上是借助于电容器里变化的电场来实现的。麦克斯韦在这样的理论基础上,提出变化的电场可以看作是一种电流,他把这种电流叫做“位移电流”。当然位移电流和导体中的电流是不相同的,因为导体中的电流是由电荷的定向移动而形成的,叫做“传导电流”。我们知道,如果给一段导体或者一个导电线圈通上电流后,那么在这段导体或这个导电线圈的周围空间里就会产生磁场,因此麦克斯韦就把传导电流的这种磁效应推广到了位移电流上。他认为:位移电流也能够在它的周围空间里产生磁场。实质上也就是说:变化的电场能够在它的周围空间里产生磁场。

麦克斯韦经过一系列的推理论证,最后得出的结论是:既然变化的电场能够在它的周围空间里产生磁场,变化的磁场也能够在它的周围空间里产生电场,因此变化的电场和变化的磁场总是紧密地相互联系在一起,形成了一个不可分离的统一体,这个统一体就是“电磁场”。

麦克斯韦经过一系列的推理论证,最后得出的结论是:既然变化的电场能够在它的周围空间里产生磁场,变化的磁场也能够在它的周围空间里产生电场,因此变化的电场和变化的磁场总是紧密地相互联系在一起,形成了一个不可分离的统一体,这个统一体就是“电磁场”。麦克斯韦由此推导出:如果在空间某处产生了一个振荡电场,那么在这个振荡电场的周围空间里就会产生一个振荡磁场,然后在这个振荡磁场的周围空间里又会产生一个新的振荡电场,接着又会在这个新的振荡电场的周围空间里产生一个新的振荡磁场......如此这般,振荡电场和振荡磁场就会由它们发生的区域向周围的远方空间里无限交替、循环产生下去,即电磁场所波及、占有的空间就会越来越大。也就是说,电磁场并不是局限于空间的某一区域内,而是由它发生的区域向周围的无限空间里不断地产生、传播下去。电磁场由它发生的区域向周围远方空间的传播就形成了“电磁波”。

从表面上来看,如果不加思索的话,麦克斯韦的这套电磁理论不可谓不完美,简直是丝丝入扣、合情合理、无懈可击。但是如果认真、仔细地推理论证起来,就会发现麦克斯韦的这套电磁理论简直是漏洞百出、荒谬至极。纵观麦克斯韦的整篇电磁理论,可以看出他的电磁理论里主要有三个论点:

一、任何变化的电场都要在它的周围空间里产生磁场。

二、任何变化的磁场都要在它的周围空间里产生电场。

三、变化的电场和变化的磁场总是紧密地相互联系在一起,形成了一个不可分离的统一体,这个统一体就是“电磁场”,电磁场由它发生的区域向周围远方空间的传播和扩展就形成了“电磁波”。

现在先让我来推论一下麦克斯韦的电磁理论的第一个论点:任何变化的电场都要在它的周围空间里产生磁场。由上面我对麦克斯韦的电磁理论的分析过程可以看出来,麦克斯韦的这个理论论点是根据前人研究交流电通过电容器的理论基础得出来的。在这个理论基础上,麦克斯韦“大胆”地把变化的电场看成是一种电流,叫做“位移电流”。他认为既然导体中的电流(传导电流)能够在它的周围空间里产生磁场,那么“位移电流”(变化的电场)也能够在它的周围空间里产生磁场。因此,麦克斯韦通过他的大胆想象和推理,最后就得出了这样的结论:变化的电场能够在它的周围空间里产生磁场。

那么麦克斯韦的这个理论论点是否正确呢?根据我对麦克斯韦的电磁理论以及对当今电磁学领域里的一些传统和经典电磁理论进行研究和推论的结果来看,麦克斯韦的电磁理论的这个论点是错误的。首先根据我的研究和推论来看,这个论点的理论基础是错误的:其实交流电能够通过电容器并非是借助于电容器中变化的电场来实现的。那么交流电是如何通过电容器的呢?根据我这些年来的研究结果可知:当交流电流到电容器的A(B)极板上,这时在电容器的A(B)极板上就会聚集越来越多的电子,由于在电容器的A(B)极板上聚集了大量的电子,所以在电容器A(B)极板的周围就会产生一个磁场,由于交流电的电流大小都是时刻在变化着,所以在电容器A(B)极板的周围也就产生了随着时间而变化的磁场。由于电磁感应,这时在电容器的另一极板B(A)极板上也就产生了随着时间而变化的感生电流。当通过电容器的交流电改变方向后,又会在电容器的B(A)极板上聚集大量的电子,由于在电容器的B(A)极板上聚集了大量的电子,因此又会在电容器的B(A)极板的周围重新产生一个变化的磁场,因而由于电磁感应又会在电容器的A(B)极板上重新产生感生电流,。就这样,在交流电流过电容器的每个周期内,在电容器的两个极板的周围会分别产生一次变化的磁场,由于电磁感应,又会在这两个极板上分别产生一次感生电流,因此电路中的交流电也就“通过”了电容器。

可见交流电之所以能够通过电容器,实际上是借助于电容器里两个极板周围产生的变化的磁场才实现的,而并非是借助于电容器中变化的电场才得以通过。由此可见,前人研究交流电通过电容器的传统基础理论是完全错误的。之所以只有交流电才能够通过电容器,而直流电却无法通过电容器,其原因就在于交流电能够在电容器的两极板周围产生变化的磁场,因此交流电可以借助电容器两极板周围变化的磁场产生感生电流,从而才“通过”了电容器。而直流电却不能在电容器的两极板周围产生变化的磁场,因而在电容器的两极板上也就无法产生出感生电流,所以直流电就永远也不可能“通过”电容器。

根据我的研究结果可知,前人研究交流电通过电容器的理论基础是完全错误的。但是在这个错误的理论基础上,麦克斯韦却又错误地把变化的电场看成是一种电流,叫做“位移电流”。他认为:既然导体中的电流能够在它的周围空间里产生磁场,那么位移电流(变化的电场)也能够在它的周围空间里产生磁场。就这样,在错误的理论基础之上,麦克斯韦却又有了错误的大胆之举,真是一错再错、错上加错。试想,“电场”与“电流”毕竟是不相同的两个概念、两种物质,它们本身所具有的电磁性质也不可能是完全相同的。虽然电流流过一段导体、一个导电线圈之后能够在它们的周围空间里产生磁场,但是并不代表变化的电场也能够在它的周围空间里产生磁场。因为变化的电场并不是一种真正的电流,而是由麦克斯韦假想而成的电流。既然变化的电场是由麦克斯韦假想而成的一种电流,那么变化的电场就不可能与电流具有完全相同的电磁本质和性能,所以说变化的电场能否在它的周围空间里产生磁场,的的确确还是一个未知数。

退一步来讲,即使变化的电场能够在它的周围空间里产生磁场,但是在变化的电场产生磁场的过程中是否需要借助一定的物质基础呢?根据我对电流产生磁场的过程和原理进行研究的结果可知:电流在产生磁场的过程中,当电流流过一段导体、一个导电线圈时,在电流的作用力下而改变了这些导电物质中的一些物质微粒的排列结构、运动方向和运动速度。由于这些物质微粒经过改变状态而重新形成的排列结构和运动形态正是它们产生磁场的最重要的条件,从而在这些导电物质的周围也就产生了磁场。因此,电流之所以能够产生磁场,实际上是借助于他流过的导电物质而实现的。

可见,假如变化的电场能够在它的周围空间里产生磁场,同样也得需要借助处于这个变化电场中的某种物质才能够实现,否则仅仅凭着变化的电场是万万不可能在它的周围空间里产生磁场的。因为只有在变化的电场中存在着某种物质,那么在这一变化电场的作用力下,处于变化电场中的物质微粒的排列结构、运动方向和运动速度才会发生改变。同样,这些经过改变状态的物质微粒重新形成的排列结构和运动形态正是它们产生磁场的最主要的条件,最后在这些物质的周围也就产生了磁场,因而在变化电场的周围也就产生了磁场。

通过上面一系列的推理论证和我的研究结果可以看出来,不管是由电流产生磁场,还是由电场产生磁场,都需要借助一定的物质基础、都需要一个复杂的物理过程才得以实现。由电流产生磁场的过程或者是由电场产生磁场的过程,实际上就是由一种形式的能转化成另一种形式的能的过程。

在麦克斯韦的电磁理论中,麦克斯韦凭着他的主观臆断,就轻率地认为:变化的电场不需要借助任何物质就可以在它的周围空间里产生磁场,变化的磁场不需要借助任何物质也可以在它的周围空间里产生电场。可是麦克斯韦却不能明智地仔细想一想,在整个宇宙空间和自然界里,无论是哪一种形式的能,要想转化成另一种形式的能,就必须得借助于一定的物质基础才能够实现,如果不借助一定的物质基础,那么不管是哪一种形式的能都是无法转化成另一种形式的能。既然无论是何种形式的能如果不借助一定的物质基础就无法转化成其它形式的能,那么任何变化的电场在不借助任何物质的情况下又如何能够在它的周围空间里产生磁场呢?所以说麦克斯韦的电磁理论的第一个论点“任何变化的电场都能够在它的周围空间里产生磁场”是站不住脚的、是完全错误的。

现在让我来推论一下麦克斯韦的电磁理论的第二个论点“任何变化的磁场都要在它的周围空间里产生电场”。由上面我对麦克斯韦的电磁理论的分析过程可以看出来,麦克斯韦的这个理论论点是在法拉第的电磁感应现象的理论基础上得出来的。我们知道,在一个变化的磁场中放置一个闭合电路,那么在这个闭合电路中就会产生感生电流,这种现象就是由英国物理学家法拉第发现的电磁感应现象。根据传统的电磁理论来解释,当电路里有电流时,就必须有促使导线中的自由电子做定向移动的电场,因此用传统的电磁理论还可以这样来描述电磁感应现象:在变化的磁场中放置一个闭合电路,那么沿着这个闭合电路就要产生电场。在这个电场的作用力下,闭合电路中的自由电子就开始作定向移动,因而在这个闭合电路中也就产生了感生电流。麦克斯韦把这种用场的观点来描述的电磁感应现象推广到不存在闭合电路的情形上来,他认为:变化的磁场能够在它的周围空间里产生电场。也就是说,只要磁场发生了变化,那么这个变化的磁场不需要借助任何物质就可以在它的周围空间里产生出电场,跟是否有闭合电路无关。

那么麦克斯韦的这个理论论点是否正确呢?现在让我来推论一下变化的磁场是否能够在它的周围空间里产生电场。要想证明这个问题,还得必须搞清楚电磁感应现象的真正原理,也就是说,在变化磁场中的闭合电路里是如何产生感生电流的呢?根据我对电磁感应现象进行仔细地研究和推理论证的结果可知:当一个闭合电路处于变化的磁场中,由于这个变化磁场的作用力,而使这个闭合电路中的物质微粒的排列结构、运动方向和运动速度都发生了改变,从而使处于这个变化磁场中的闭合电路处于一种全新的状态。然后这个处于另一种状态的闭合电路再与该变化的磁场进行巧妙的配合,于是就促进了这个闭合电路中的自由电子进行定向移动,因而在这个闭合电路中也就产生了感生电流。

可见,要想使处于变化磁场中的闭合电路里产生感生电流,既需要变化的磁场作外因、作动力,又需要闭合电路中的物质微粒作内因,二者缺一不可,这也是产生电磁感应现象的两个最主要的条件。所以说,处于变化磁场中的闭合电路里之所以能够产生感生电流,其中最主要的原因就是因为闭合电路中的自由电子由于受到变化磁场的作用力而开始作定向移动,从而在闭合电路中也就形成了电流。因此可以肯定地说,处于变化磁场中的闭合电路里的自由电子就是因为受到变化磁场的作用力才开始在电路中作定向移动,而并非像经典的电磁理论所解释的那样是由于受到电场的作用力才开始在电路中作定向移动。因为处于变化磁场中的闭合电路在产生感生电流之前,在它的周围根本就没有任何电场(或者说根本就没有产生任何电场),只有在闭合电路里产生出感生电流之后,在闭合电路的周围空间里才产生出电场。可见那些传统的用来解释和说明电磁感应现象原理的经典理论是站不住脚的、是完全错误的。

所以说,变化的磁场要想在它的周围空间里产生电场,就得必须先借助处于这个变化磁场中的导电物质产生出感生电流,然后才能够在它的周围空间里产生出电场(处于变化磁场中的导电物质可以是一段导体,也可以是一个导电线圈)。如果不借助某些导电物质作内因,那么任何变化的磁场都不可能在它的周围空间里产生出电场。

因此,由上面的推论过程就能够充分证明麦克斯韦的电磁理论的第二个论点“任何变化的磁场都能够在它的周围空间里产生电场”是不成立的、是的的确确错误的。

下面我再来推论一下麦克斯韦的电磁理论的第三个论点:变化的磁场和变化的电场总是紧密地相互联系在一起,形成了一个不可分离的统一体,这个统一体就是“电磁场”,电磁场由它发生的区域向周围远方空间的传播就是“电磁波”。现在再来证明麦克斯韦的电磁理论的第三个论点就容易多了。通过上面我对麦克斯韦的电磁理论的第一个论点和第二个论点的论证过程可知:变化的电场不一定能在它的周围空间里产生磁场,即使变化的电场能在它的周围空间里产生磁场,也得必须借助处于这个变化电场中的某种物质才能够实现,否则变化的电场就万万不能在它的周围空间里产生磁场。同样,任何变化的磁场要在它的周围空间里产生电场,也得必须借助处于这个变化磁场中的某种导电物质(这种导电物质可以是一段导体,也可以是一个导电线圈)才能够实现,否则变化的磁场是绝对不可能在它的周围空间里产生电场的。

现在看来,无论是变化的电场在它的周围空间里产生磁场,还是变化的磁场在它的周围空间里产生电场,都是需要借助一定的物质基础才能够实现。一旦失去了这个物质基础,那么变化的电场是绝对不可能在它的周围空间里凭空产生出磁场的;同样,变化的磁场也是绝对不可能在它的周围空间里凭空产生出电场的。因为无论在变化的电场产生磁场的过程中,还是在变化的磁场产生电场的过程中,都是既需要变化的电场或者变化的磁场来作外因、来作动力,又需要处于它们之中的物质微粒来作内因。只有外部因素与内部因素的紧密配合,变化的电场才能够在它的周围空间里产生出磁场;变化的磁场也才能够在它的周围空间里产生出电场。

麦克斯韦在它的电磁理论中指出:假如在空间某处有一个变化的电场,那么这个变化的电场不需要借助任何物质就可以在它的周围空间里产生一个变化的磁场,接着这个变化的磁场不需要借助任何物质又可以在它的周围空间里产生另一个新的变化的电场,然后这个新产生的变化的电场不用借助任何物质又在它的周围空间里产生另一个新的变化的磁场,接着这个新产生的变化的磁场不用借助任何物质又在它的周围空间里产生另一个新的变化的电场......就这样,变化的电场和变化的磁场总是紧密地相互联系在一起,形成了一个不可分离的统一体,这个统一体就是“电磁场”,电磁场由它发生的区域向周围的远方空间里无限交替、循环产生下去,即变化的电场和变化的磁场所波及、占有的空间就会越来越大,因而也就形成了“电磁波”。

从表面上看来,麦克斯韦的这篇电磁理论可谓是简洁精辟、完美合理,可是如果仔细、严密地推理论证起来,就会发现麦克斯韦犯了一个致命的、十分低级的大错误:那就是它的电磁理论违背了自然界中普遍存在的一个能量转化的客观规律和事实真理。在上面的推论中,根据我的研究结果,我已经明确地指出:自然界中不论是哪一种形式的能要想转化成另一种形式的能,就得必须借助于一定的物质基础,否则自然界中各种形式的能就不能相互转化,这是一个千真万确、颠扑不破的真理。

但是麦克斯韦却大言不惭地置这个自然界中存在的客观规律于不顾,竟然旁若无人、自谈自说地认为:变化的电场不用借助任何物质就可以在它的周围空间里产生磁场;变化的磁场不用借助任何物质也可以在它的周围空间里产生电场。这样一来,在麦克斯韦的电磁理论中自然而然地也就出现了一个麦克斯韦所谓的“电磁场”来。“电磁场”由它发生的区域向周围远方空间的扩展和传播,自然而然地也就形成了麦克斯韦所谓的“电磁波”。

现在根据我已发现的自然界中存在的那个能量转化规律来看,变化的电场不借助任何物质是不可能在它的周围空间里产生磁场的,变化的磁场不借助任何物质也是不可能在它的周围空间里产生电场的。所以在整个宇宙空间和自然界中根本就不存在麦克斯韦的电磁理论中所谓的“电磁场”,既然在整个宇宙空间和自然界中根本就不存在麦克斯韦所谓的“电磁场”,那么在整个宇宙空间里还会存在麦克斯韦所谓的“电磁波”吗?当然是不可能的,所以说麦克斯韦的电磁理论的第三个论点“变化的电场和变化的磁场总是紧密地相互联系在一起,形成了一个不可分离的统一体,这个统一体就是电磁场,电磁场由它发生的区域向周围远方空间的传播和扩展就形成了电磁波”是站不住脚的、是完全错误的。

由上面我对麦克斯韦的电磁理论的三个论点分别进行推理论证的过程可知,麦克斯韦的电磁理论的三个论点都是站不住脚的、都是错误的,所以说麦克斯韦的整篇电磁理论也是错误的。麦克斯韦的电磁理论之所以是通篇错误的,其原因就在于:在变化的电场在它的周围空间里产生磁场的过程中和变化的磁场在它的周围空间里产生电场的过程中,麦克斯韦无视物质基础的存在和作用。在他看来,变化的电场不借助任何物质照样可以在它的周围空间里产生磁场;同样,变化的磁场不借助任何物质一样也可以在它的周围空间里产生电场。这样一来,就使他的电磁理论严重地违背了自然界中存在的某些客观规律和客观真理,这就导致麦克斯韦的电磁理论一步一步地走向了歧途、走向了死亡。

退一万步来讲,在麦克斯韦的电磁理论中,即使麦克斯韦承认:变化的电场必须借助一定的物质基础才能够在它的周围空间里产生磁场;变化的磁场必须借助一定的物质基础才能够在它的周围空间里产生电场。那么麦克斯韦的电磁理论的第三个论点“变化的电场和变化的磁场总是紧密地相互联系在一起,形成了一个不可分离的统一体,这个统一体就是电磁场,电磁场由它发生的区域向周围远方空间的传播就是电磁波”也是站不住脚的、也是不能成立的。按照麦克斯韦的电磁理论:变化的电场和变化的磁场总是无限交替、循环不断地向它们周围的远方空间里产生和扩展下去。即变化的电场和变化的磁场所占有和波及的空间会越来越大,它们所延伸和传播的距离会越来越远。这样一来,变化的电场和变化的磁场不但会在地球表面上无限远地扩展和延伸下去,而且它们还会向辽阔无垠的茫茫太空之中产生和扩展下去。

试想,在空旷辽阔的太空之中,特别是在那远离大气层之外的真空空间里,变化的电场又凭借什么样的物质才能够在它的周围空间里产生磁场呢?同样,变化的磁场又凭借什么样的物质才能够在它的周围空间里产生电场呢?很显然,在那空旷无物的茫茫太空之中根本就不存在任何物质。既然在那空荡的茫茫太空之中根本就不存在任何物质,那么变化的电场凭借什么在它的周围空间里产生磁场呢?同样,变化的磁场又凭借什么在它的周围空间里产生电场呢?所以说,无论是否凭借什么物质基础,变化的电场和变化的磁场都不可能在它们的周围空间里无限交替和循环不断地产生出新的变化的磁场和新的变化的电场来。也就是说,不论是否借助什么样的物质,那么由变化的电场和变化的磁场都不可能在整个宇宙空间里产生出麦克斯韦所谓的“电磁场”来。既然变化的电场和变化的磁场不论在什么情况下都不可能在整个宇宙空间里产生出麦克斯韦所谓的“电磁场”来,那么在整个宇宙空间里又怎么会产生和存在麦克斯韦所谓的“电磁波”呢?因此,麦克斯韦的电磁理论实际上就是一篇十分荒唐、十分可笑的谬论。

通过对麦克斯韦的电磁理论的三个论点分别进行推理和论证才知道,麦克斯韦的电磁理论的三个论点都是站不住脚的、都是错误的,所以说麦克斯韦的整篇电磁理论都是错误的。麦克斯韦的电磁理论之所以是全篇错误的,原因就在于他的电磁理论中包含了丰富的想象、假使等不确定因素,还有一个主要的原因就是麦克斯韦根本就没有弄明白“电场”和“磁场”的真正本质到底是什么?他更弄不懂“电场”和“磁场”是如何产生的,这就导致他的电磁理论一步一步地走向了错误。要知道,在微观世界里,如果稍有不慎,就会造成“失之毫厘,差之千里”的局面和结果。

虽然在麦克斯韦的电磁理论诞生二十多年之后,德国的物理学家赫兹在他的实验室里通过实验也研制出了一种无线电波,但是这纯粹是一种巧合、一种偶然。因为赫兹研制出来的无线电波与麦克斯韦所谓的“电磁波”完全是两码事:一种是真实存在的电波,另一种却是通过假使和想象而虚构出来的电波。如果按照麦克斯韦的电磁理论来研制,那么永远也不会产生出麦克斯韦所谓的“电磁波”来。

在现在的宇宙空间里虽然没有麦克斯韦所谓的“电磁波”,但是却千真万确地存在着另外一种电波,这种电波就是由德国的物理学家赫兹在实验室里研制出来的无线电波。现在的人类正是利用这种无线电波来传递各种信息、控制着人造卫星、火箭和导弹等飞行器在宇宙空间的飞行,并对自然界的各种气象情况进行观察和探测。那么这种无线电波的本质是什么呢?它又是如何产生和传播的呢?

根据我的研究和推论结果可知:现在的宇宙空间里的无线电波实际上也是一种物质,它是由物质微粒形成的一种物质波。为什么这样说呢?因为无线电波可以传递各种信息,能够控制人造卫星、火箭和导弹等飞行器在宇宙空间的飞行,这就证明无线电波是具有能量的,而能量是物质本身的一种最重要的属性。试问在整个宇宙空间里除了物质具有能量外,难道非物质也具有能量吗?这当然是不可能的,因为在整个宇宙空间里具有能量的非物质根本就不存在。如果谁不承认这一点,那么他就不是一个唯物主义者。

也许有人会问:“水波、声波等机械波就不是物质,那为什么它们也具有能量呢?”其实这个问题是很容易解释的,虽然水波和超声波等机械波不是物质,但是水波和声波等机械波的产生与传播却是建立在物质基础之上的,这个物质基础就是产生和传播水波、超声波等机械波的媒介物质。实际上水波和超声波等机械波是由于媒介物质的内部发生了机械振动而产生的一种能量,也就是说,水波和声波等机械波就是产生和传播它们的媒介物质在其内部发生机械振动时所具有的一种能量。哪里有物质,在物质的内部发生机械振动时就会产生机械波,如果没有物质的存在,就永远也不会有机械波产生。

所以任何机械波都是不可能在任何时间、任何空间里进行单独产生和传播的,它们的产生和传播只局限于物质的内部,离开了物质,任何机械波都是不可能单独存在的。而无线电波就不相同了,它可以不需要其它任何物质的存在,就可以在任何时间、任何空间里进行产生和传播。而在任何时间和任何空间里能够单独存在和转移,这种特性正是物质所特有的属性,所以说无线电波的本身就是由一种特殊的物质微粒形成的一种特殊的物质,这就是无线电波能够在真空空间里进行产生和传播的最主要的原因。

那么无线电波又是如何产生和传播的呢?我们知道,要想产生无线电波,就得必须先利用直流电在振荡电路里产生出高频振荡电流,然后再把这种高频振荡电流通过进一步的放大,最后通过发射天线发射出去,因而在发射天线的周围空间里也就产生了无线电波。那么为什么高频电流通过天线发射后就能够在空间里产生无线电波呢?这是因为,当电流在振荡电路里进行高频振荡的时候,形成电流的自由电子随着电流的高频振荡而具有了极高的动能和动量,由于形成电流的自由电子具有了极高的动能和动量,从而使在这些电子周围的电场粒子(形成电场的微粒叫做电场粒子)也就具有了极高的动能和动量。振荡电流的振荡频率越高,电子所具有的动能和动量也就越大,因而电场粒子所具有的动能和动量也就越高。当振荡电流的振荡达到一定高的频率,那么在电子周围高速运动的电场粒子也就挣脱了电子的束缚,沿着最初脱离电子时的运动方向直线飞向它们周围的空间。

由于在电子周围作高速运动的电场粒子在刚脱离电子时的运动方向各不相同,所以这些电场粒子在空间里沿着直线运动的方向也就各不相同,朝向任何方向的都有。所以在空间的任何方向上都会有沿着直线运动的电场粒子,这些在空间里不同的方向上沿着直线运动的电场粒子也就形成了无线电波。所以说:大量的具有一定动能和动量的电场粒子由它们产生的区域向周围空间各个方向的匀速直线运动也就形成了无线电波。

由于在震荡电路里产生的高频振荡电流是一种交变电流,所以震荡电流的强度和方向都是随着时间的转移而发生变化的,所以从发射天线上发射出来的无线电波也是随着震荡电流的变化而发生变化的。当震荡电路里的电子向发射天线上移动的那半个周期里,这时发射天线开始向它周围的空间里发射无线电波;在下半个周期里,当振荡电路里的振荡电流和电子的方向发生改变时,那么这时电路里的电子也就不向发射天线上移动了,因而这时的发射天线也就不再向它周围的空间里发射无线电波了。在震荡电流的下一个周期里,当震荡电路里的电子向发射天线上移动的那半个周期里,发射天线就会再次向它周围的空间里发射无线电波;当下半个周期来临时,振荡电路里的电流和电子的方向又发生了改变,于是震荡电路里的电子又不向发射天线上移动了,因此这时的发射天线再次停止向周围的空间里发射无线电波。可见,在震荡电路里电流振荡的每一个周期里,发射天线只向它周围的空间里发射半个周期的无线电波,在另半个周期里,发射天线处于休闲状态。就这样,发射天线随着电路里震荡电流的不断振荡而不断地向它周围的空间里发射无线电波。

所以从发射天线上发射出来的无线电波的频率与电路里震荡电流的频率是相同的,无线电波的周期与震荡电流的周期也是相同的,发射天线每次发射无线电波的时间只有电路里震荡电流的周期的一半。因此从发射天线上发射出来的无线电波是一份一份的,每相邻的两份无线电波之间存在着一段空隙,每一份无线电波的长度与相邻的两份无线电波之间的空隙的长度是相等的,每一份无线电波的强度随着振荡电流强度的变化而发生变化。形成无线电波的电场粒子在空间里是沿着直线作匀速直线运动的,当在空间里遇到障碍物的时候,它们就会发生反射、折射和衍射。由于无线电波是由电场粒子形成的,所以当无线电波靠近地面进行传播时,于是受到地磁场的吸引力就会发生弯曲而沿着地球的表面曲线前进。

参考文献:

【1】主编:杜肤生,副主编:徐修存、宁云鹤、李树岭.无线电爱好者读本.北京:人民邮电出版社,1999.540.

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【4】家用电器维修丛书编写组.黑白电视机实用维修技术.沈阳:辽宁科学技术出版社,1990.39.

【5】刘克桓.邢蕙兰、马冬玲、杜敏.物理(乙种本上册).北京:人民教育出版社,1987.0559.

【6】刘克桓.邢蕙兰、马冬玲、杜敏.物理(乙种本下册).北京:人民教育出版社,1987.0620.

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