Re: [問題] 關於牛頓第3定律 in electrodynamic
※ 引述《mantour (朱子)》之銘言：
: 但是這樣你就要把電磁場當作受力體
: 而一般人根本沒有在用這樣的定義
: 而且要考慮電磁場的動量，直接用動量守恆就好了
: 我覺得這樣的觀念根本不實用
: 一般的牛頓第三定律，指的就是針對一般的 施力體--受力體的模式
: 你這樣說當然也沒錯
: 不過我想原po已經很不懂了
: 請不要讓他再更頭痛了
: 因此我主張以下說法：
: 在電磁學中
: 要把場的動量算進來，動量才會守恆
: 因此只考慮施力體和受力體的話，牛頓第三運動定律不成立
我在前面推文想到electron-electron interaction的問題
如果用費曼圖解:當一個電子作用到另一個電子時,一個電子先
放出一個光子,另一個電子後來才接受一個光子,如果在相對低速
甚至在靜止情況下,這個作用可視為approximate到同時發生就符合牛三
,但是如果電子電子作用在相對速度很大而不能忽略相對論效應時,就不符合牛三
: ※ 引述《mgtsai ()》之銘言：
: : 其實，若將電磁場本身帶有動量一事考慮進來
: : 將物體與整個電磁場視為整個系統
: : 則，令人意外的結果是：牛頓第三運動定律在電磁場下仍然成立！
: : 即使是非靜電/靜磁場，還是成立！
: : p.s. 電磁場帶有動量(光壓)一事，以古典電磁學即可解釋 (亦即 Poynting vector)
: : 不須動用到量子力學光子之類的概念
: : 一般會說，在電磁場下牛頓第三運動定律不成立
: : 是指由於兩帶電粒子之間有一段距離，一顆運動中的帶電粒子，
: : 其電磁場要經過一段時間之後(所需時間=距離/光速)，才會影響到另一帶電粒子
: : 但這顆運動中的帶電粒子在電磁場尚未傳送至另一帶電粒子前
: : 即受到另一帶電粒子的電磁場的影響改變其運動行為
: : 換句話說，在這種情況下，以粗淺但不是很精確的講法說明
: : 因為作用力與反作用力有時間差(相差光速傳遞的時間)，牛頓第三運動定律不會成立
: : 會產生這種狀況，是因為並沒有把電磁場的動量納入整個系統中
: : 若把電磁場的動量納入，把牛頓第三運動用在電磁場間，以及帶電粒子與電磁場間
: : 那牛頓第三運動定律就會成立
: : 這可由直接計算 Maxwell equation，再取 Poynting vector，來驗証這整件事
: : * * * * * * * * * *
: : 若不想計算 Maxwell equation 那麼麻煩，可以由以下的例子，大致感受直觀圖像
: : 考慮兩物體之間綁著一個帶有質量的彈簧：
: : ┌─┐ ┌─┐
: : │ ├/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\┤ │
: : └─┘ └─┘
: : 當左方物體運動時，力會透過彈簧，以波動的形式，傳遞至右方物體
: : 而彈簧傳遞的速度為 V = √(k/ρ)
: : 其中 k 為彈簧的虎克係數，ρ為彈簧單位長度的質量
: : 如果忽略掉中間的彈簧，只看左右兩物體，很顯然地
: : 由於左方物體的施力，要經過 L/V 時間之後，才會傳遞至右方物體
: : 使得這兩物體之間亦未遵守牛頓第三運動定律
: : 這是由於刻意忽略中間帶質量的彈簧所產生的有限波速傳遞效應
: : 若把帶質量的彈簧納入系統中，再把彈簧分成許許多多一小塊一小塊的小彈簧
: : ┌─┐ ┌─┐
: : │ ├/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\┤ │
: : └─┘abcdefghijklmnopqrstuvwxyz└─┘
: : 則左方物體與小彈簧a之間符合牛頓第三運動定律
: : 小彈簧a與小彈簧b之間符合牛頓第三運動定律
: : 小彈簧b與小彈簧c之間符合牛頓第三運動定律
: : ...
: : 小彈簧y與小彈簧z之間符合牛頓第三運動定律
: : 小彈簧z與右方物體之間符合牛頓第三運動定律
: : 換句話說，整個系統完全符合牛頓第三運動定律
: : * * * * * * * * * *
: : 回到電磁場這件事上，套用上面的例子
: : 將兩物體換成兩帶電粒子
: : 而中間帶質量的彈簧換成帶動量的電磁場
: : (當然，電磁場比彈簧的情況稍微複雜，因為電磁場是佈滿三度空間
: : 不過，也可以想像成在三度空間中佈滿一堆小彈簧)
: : 彈簧傳遞的波動行為換成電磁波傳遞行為
: : 此時，帶電粒子與電磁場之間，完全符合牛頓運動第三定律
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~~如果一切都已經決定了 就不存在追尋的理由~~
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