质量起源_电磁质量说的兴衰

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1、质量起源———　　　　　　　　　　　　　　　　电磁质量说的兴衰　　　　　卢昌海　　物理学是一门试图在最基本的层次上理解自然电磁理论呢?的古老科学,早期曾经是哲学的一部分。在那个时要想把力学约化为电磁理论,期,物理学所关心的是一些有关世界本原的问题。关键就要把力学中不可约的质量概念那些问题看似朴素,却极为困难。在后来的漫长岁约化为电磁概念,这是物理学家们研究月里,物理学曾经一次次地回到那些问题上来,就像质量起源的第一种定量的尝试。由于当时对物质的一个远行的水手一次次地回望灯塔。微观结构还知之甚少,1897年由汤姆逊发现的电子质量的起源便是一个有

2、关世界本原的问题。是当时所知的唯一基本粒子,因此将质量约化为电一、从机械观到电磁观磁概念的努力就集中体现在了对电子的研究上,由对几乎所有受过现代教育的人来说,最早接触此产生了物理史上昙花一现的经典电子论。质量这一概念都是在牛顿力学中。在牛顿力学中,二、经典电子论质量是决定物体惯性与引力的基本物理量,是一个经典电子论最著名的人物是荷兰物理学家洛伦不可约的概念。我们知道,牛顿力学在大约200年兹,他是一位经典物理学的大师。在相对论诞生之的时间里被认为是描述物理世界的基本框架,这是前的那几年里,洛伦兹虽已年届半百,却依然才思敏所谓的机械观。在那段时

3、间里,物理学家们曾经试捷。1904年他发表了一篇题为《任意亚光速运动系图把物理学的各个分支尽可能地约化为力学。很显统中的电磁现象》的文章。在这篇文章中,他运用自然,在那样一个以机械观为主导的时期里,质量既然己此前几年在研究运动系统的电磁理论时所提出的是力学中的不可约概念,自然也就成为了整个物理包括长度收缩、局域时间在内的一系列假设,计算了学中的不可约概念,因此有关质量起源的研究在那具有均匀面电荷分布的运动电子的电磁动量,由此个时期是基本不存在的。得到电子的横质量mT与纵质量mL(这里用的是但是到了19世纪末的时候,那种试图把物理学高斯单位制)

4、分别为22(2e223其他分支约化为力学的努力遭遇很大挫折。这种挫mT=(2e/3Rc)γ、mL=/3Rc)γ,(1)折首先来自电磁理论。大家知道,电磁理论预言了其中e为电子的电荷,R为电子在静止参照系中的22-1/2电磁波,按照机械观,波的传播必然有相应的介质。半径,c为光速,γ=(1-v/c)。撇开系数不但是电磁波在什么介质中传播,却是谁也不知道。论,洛伦兹的这两个结果与后来的狭义相对论完全尽管如此,物理学家们还是按照机械观的思路假设相同。但洛伦兹的文章一经发表就遭到经典电子论了这种介质的存在,并称之为“以太”。但不幸的是,的另一位主要人

5、物亚伯拉罕的批评。亚伯拉罕指所有试图为以太构筑机械模型的努力全都在实验面出,质量除了像洛伦兹那样通过动量来定义,还应该前遭遇了滑铁卢。在那段最终催生了狭义相对论的可以通过能量来定义。比方说纵质量可以定义为物理学阵痛期里,许多物理学家艰难地试图调和着mL=(1/v)(dE/dv)。但是简单的计算表明,用这实验与机械以太模型之间的矛盾。但与那些挽救机种方法得到的质量与洛伦兹的结果完全不同!械观的努力同时,也萌发了一种与机械观截然相反很明显,这说明洛伦兹的电子论有缺陷。那么的思路,那便是电磁观。电磁观的思路是:物理学上缺陷在哪里呢?亚伯拉罕认为是洛

6、伦兹的计算忽略并没有什么先验的理由要求我们用力学框架来描述了为平衡电子电荷间的排斥所必需的张力。没有这自然,机械观的产生只不过是因为力学在很长一个种张力,洛伦兹的电子会在各电荷元的相互排斥下时期里是发展最为成熟的学科而已,现在电磁理论土崩瓦解。除亚伯拉罕外,另一位经典物理学大师也发展到不亚于力学的成熟程度,既然无法把电磁庞加莱也注意到了洛伦兹电子论的这一问题。庞加理论约化为力学,那可不可以反过来把力学约化为莱与洛伦兹是爱因斯坦之前在定量结果上最接近狭19卷1期(总109期)·7·义相对论的物理学家。不过比较而言,洛伦兹的工ij(xξ)d3∫T

7、x=0(7)作更为直接,为了调和以太理论与实验的矛盾,他具这个结果称为劳厄定理,它表明我们上面给出的电体提出了许多新的假设,而庞加莱往往是在从美学子能量动量表达式中的第二项为零。因此庞加莱张与哲学角度审视洛伦兹及其他人的工作时对那些工力的引进非常漂亮地保证了电子能量动量的协变性。作进行修饰及完善。这也很符合这两人的特点,洛至此,经过洛伦兹、庞加莱、劳厄等人的工作,经伦兹是一位第一流的工作型物理学家,而庞加莱既典电子论似乎达到了一个颇为优美的境界,既维持是第一流的数学及物理学家,又是第一流的科学哲了电子的稳定性、又满足了能量动量的协变性。但学家

8、。1904～1906年间庞加莱亲自对洛伦兹电子事实上,在这一系列工作完成时经典电子论对电子论进行了研究,并定量地引进为维持电荷平衡所需结构的描述已经处在了一个看似完