北京奥运火炬传递事件,电流的传递速度真的是光速吗?为什么?


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电流传递速度的确是光速,但是电子的流动速度可是非常慢的,甚至你跑的都比电子流动得快。

这就好比你们家的水管,你一拧开水龙头,水表就会马上转动,这个传递速度是很短的。但是,并不是水表里的水立刻传递到水龙头,可能他要流一会才到这里。

电流也是一样的。一接通,电源的电动势形成了电压,继而产生了电场力,这样,导体里的电子就开始流动了。这个电场传递的速度就是光速。

导体并不一定是电线,电解液呀,等离子体呀,都可以。

电流的单位是安培,1安培是这样定义的,真空中两根相距1米的,无限长的直导线,同上相等的电流,当每米导线上受到的作用力为2×10^-7牛顿时,两根导线上的电流分别为1安培。

I=ΔQ/Δt,I = nesv。电流I就是单位时间Δt通过的电荷量ΔQ。后边n是单位体积自由电荷数,e是自由电荷的电量,s为导体的横截面积,v就是移动速率。这个v是很小的,不要和电场传递速度搞混。

这个问题是对流行“群速度”说法的挑战。以下通过对电磁波/电流/引力波/机械波的传播机制的类比,给出我的深度分析。

一,电磁波是“电子绕旋”激发真空漩涡场在导体外空间的接续推涌。

量子场论已证实:真空是一种场物质。真空漩涡场有能量有质量,而绝非空空如也。既然电磁波只在真空传播,那么真空就是电磁波的载体。爱因斯坦“光无介质说”显然过时。

感容振荡器,见证电磁波的生产机制。在外加电磁场作用下,线圈导体中核外电子的加速绕核运动激发原子晶胞内的真空漩涡场。

真空漩涡场有三特性:①以真空光速作自旋运动,②作为电磁震荡能量的载体,③相邻真空漩涡场接续推涌。

可见,电磁波是电子震荡把电磁辐射能加载到真空漩涡场,并由空间大量真空漩涡场相互接续传播。

注意,这里的真空漩涡场不是被迈克尔逊莫雷实验否定的绝对静止的以太。

二,电流是“电子绕旋”激发真空漩涡场在导体内空间的接续推涌。

电流的传播机制如下。在外加电磁场作用下,核外电子云的能密梯度一律趋向低电位,相邻原子有接续的电磁振荡。电流与电磁波的传播机制相似。电流犹如导体内部高能密的电磁波。

虽然,电子是电磁震荡的始作俑者。但是,电流的速度并非相邻电子接续运动的叠加。根源还是电子绕轨运动激发了原子晶胞内的原本就以光速自旋的真空漩涡场。

还有一个要害:若电流速度是电子群速度的叠加效应,则无法解释真空电容器的位移电流,也无法解释真空中的介电常数ε0与磁导率μ0。

三,引力波是“粒子自旋”激发真空漩涡场在原子外空间的接续推涌。

引力波是物质内部粒子自旋的综合效应,与电磁波/电流截然不同,引力波不需要外加能源。物质由电子与核子构成。电子与核子皆以光速自旋而辐射引力波,但电子自旋势能极小可忽略不计。

引力波的辐射机制如下。核子的光速自旋,激发原子晶胞内的真空漩涡场,承载核子自旋势能的真空漩涡场,被原子外空间的大量真空漩涡场接续传递。

真空漩涡场的1个场量子,或虚粒子,其真空零点能约0.7meV,对应质量为1.26e-39kg,对应1个基态真空场量子,也叫引力子。

四,机械波是“晶胞震荡”激发其它晶胞或原子或分子的接续推涌。

机械波的传播机制如下。在外加策动源的作用下,原子或晶胞加剧震荡(所谓元激发),激发相邻晶胞或分子接续推涌。

晶胞或分子本来就有无序的震荡速度,但不能定向接续推涌,不能形成机械波。例如,钢材晶胞本来就有无序的震荡速度(1500m/s),空气分子本来就有无序的运动速度(v=340m/s)。

敲击钢轨,晶胞有了横向震荡,声音在钢轨内部以1500m/s传播,在空气中以340m/s。

机械波速度,与策动源碰撞频率或强度无关,只取决于固有的晶胞或分子震荡速度。

这就类比:电流与电磁波的速度,与电子绕旋的角频率无关,只取决于以光速自旋的真空漩涡场。

综上所述,我们可以有统一的“波逻辑”,有全新的“波物质”,波有能量也有质量。

波是由介质承载特定能量的物质。电磁波与电流是真空场承载电磁动能辐射的光速物质。引力波是真空场承载引力势能辐射的光速物质。机械波是晶胞或分子承载机械动能的声速物质。