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磁力链接|奔走相告:两块磁铁之间的电磁力,到底是如何传递的?

2023-04-17 11:49:08 474
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小时候很多人都玩过磁铁,当时的我们只觉得好玩,磁铁可以“隔空吸物”。不知道当时的你有没有想过这个问题:磁铁到底是如何传递力的?

磁铁产生的力属于电磁力,电磁力是靠光子进行传递的,不过这里的光子并不是我们通常所说的“光子”磁力蜘蛛,而是“虚光子”,不能直接观测。

自然界中存在四种基本作用力,分别是强力,弱力,电磁力和引力电磁力是描述电荷之间的相互作用日常生活中除了我们每天感受到的引力之外,其他力都是电磁力,比如说摩擦力,弹力,拉力,撞击力,各种机械力等按照量子场论的诠释,每种基本作用力都有相应的传播粒子。

比如说电磁力的传播子就是光子,强力的传播子是胶子,弱力的传播子是玻色子,而引力的传播子是引力子目前只有引力子还没有被发现,只是假想的概念电磁力的传播子,光子到底是什么呢?

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我们都知道,光其实就是电磁波,电磁波的波段非常广,而可见光只是其中很窄的一小磁力蜘蛛部分不过电磁力的传播子并不是普通的光子,而是“虚光子”,不能直接被观测因为根据量子力学不确定性原理,虚光子的质量和动量不能同时确定,而且存在时间非常短。

虚光子的概念比较抽象,很难直观地理解虚光子的性质与实体光子差不多,都没有静质量,都以光速飞行从数学上来描述虚光子或许更好理解,虚光子可以看做数学处理的结果,虚光子只是比实体光子多出了一个虚数单位“i”,无论是实体光子还是虚光子都遵循相同的法则,但是一旦我们计算虚光子时,它就会消失。

不仅仅是虚光子,其他两种基本作用力的传播子也不能被直接观测到,比如说强力的传播子玻色子,很难被直接观测这或许也是科学家直到如今都没有找到引力子的原因,因为传播子并不能磁力蜘蛛被直接观测到,只能通过间接手段,比如说与其他基本粒子的相互作用来寻找引力子。

还有神秘的希格斯玻色子,虽希格斯玻色子的概念很早就被提出来了,但直到2013年科学家才在粒子对撞机中发现希格斯玻色子的存在!

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