[問題] 安培右手與右手開掌定則的直觀解釋？

看板Physics作者 (生死間有大恐怖)時間10年前 (2014/02/16 04:37), 編輯推噓7(7推 0噓 25→)
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這問題困擾我很久了，先來說安培右手定則吧: 長直導線通電 => 其周圍產生一同心圓的磁力場 這東西我爬了一些文說是經驗法則，無法經由推導或證明而得出。 好吧，無法證明就算了，反正無法證的東西多的去。 但是電流是負電荷在流動，為何電子流動會產生磁場呢？ 不是內部磁極排列整齊的物質才會擁有磁力線嗎？ 電子的流動是讓誰變磁鐵了？ 然後是右手開掌定則： 長直導線通電置於一外加磁場中 => 導線會受到某一方向的力作用 (電流與磁場垂直) 一樣是經驗法則。 我的理解是，這邊會有兩個磁場在作交互作用， 一個是導線通電所產生的同心圓磁場，另一個是外加的單一方向磁場， 此二者之磁合力方向剛好就是右手開掌的掌心方向...... 不過，磁力不是只對磁性物質才會產生力的作用嗎？ 導線是銅線，這兩個磁場怎會對它有施力？ 又是誰施力才讓導線移動的？ -- -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 111.255.79.215
推
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從古典來看就是線動量跟角動量。當你說電子因為電場(純量位
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而加速往某個方向move，因為你當它是粒子，所以在垂直面上
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(orthogonal group)是gauge invariance
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從古典質心角度來說，在線動量質心有加速度，而角動量守恆
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至於右手法則那要用幾何代數、旋量、Grassman algebra
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Clifford algebra那些來描述，基本上是拓璞結構
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為何我這麼說，因為當你在R^n裡解微分方程，或是線性代數
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你會有一個明確的fixed point(在線代homogeneous是kernel)
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但是在PDE的情形，除非是Laplace eq不然都會有個時間導數
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那造成方程式對於R^n是非homogeneous
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當然質心會有一個inertia....就是Higgs mechanism
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磁力線是用來作功的，而因為流出去又流回來所以沒有耗能
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至於電流生磁場那是相對論效應，因為當你標定一個方向
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來測量某種變化(flux)，別忘了其實我們的空間應該遵守球面
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N-sphere對稱--非平衡態微觀來說不是只有一維
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差別只在energy scale而已。像在凝態強關聯物質，會發生
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spin charge separation/deconfinement/fractionalized
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就是因為quasiparticle(電子)彼此mean free path被壓縮到
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很小的空間，所以必須遵守某種gauge field
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當然在non-interacting app.情形也是會有散射，但是那是遵
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守Boltzmann distribution沒有能階
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在QED跟量場的Feynman diagram就有算scattering amplitude
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推
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fixed point重要是因為計算ground state的perturbation需要
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推
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就跟cross有關而已吧 cross的運算法則就是這樣
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電流磁效應不就告訴你電子流動會有磁場
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兩個定則只是判定方向而已吧，就是cross的計算
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物理是實驗得到的 數學是描述物理的工具
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數學的定義改成左手~~會改的是物理公式 而不是結果
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所以為何是右手而不是左手..其實沒這麼神奇阿
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所以yw也不懂monopole（蓋章確認）
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